Test di schiacciamento della batteria e penetrazione delle unghie

Test di schiacciamento della batteria e penetrazione delle unghie

Con l'aumento del numero di veicoli nel mondo, i problemi dell'inquinamento ambientale e della mancanza di responsabilità per le risorse petrolifere stanno diventando sempre più importanti. A causa dei vantaggi della protezione ambientale verde, della diversificazione delle fonti energetiche e dell'elevata efficienza energetica, tutti i paesi del mondo stanno lavorando attivamente alla ricerca e allo sviluppo di veicoli elettrici in grado di sostituire i veicoli tradizionali. Attualmente, le batterie di alimentazione per veicoli elettrici includono batterie al piombo, batterie agli ioni di litio e batterie zinco-aria. Tra questi, la batteria agli ioni di litio è l'ultima batteria ad alte prestazioni studiata e commercializzata più velocemente. È stato ampiamente utilizzato nelle batterie di alimentazione dei veicoli elettrici a causa della sua alta tensione, elevata energia specifica e buone prestazioni del ciclo; Tuttavia, a causa dei suoi frequenti incidenti di sicurezza nel processo di utilizzo effettivo, la sua sicurezza è stata prestata sempre più attenzione.

Al momento, ci sono due forme di batterie di alimentazione. Uno è che le batterie di piccola capacità sono collegate in parallelo per formare batterie di grande capacità. Il vantaggio è che le riserve di energia dell'unità di accumulo di energia più piccola (cella singola) sono ridotte. Se si verificano combustione ed esplosione, le conseguenze sono relativamente lievi. La sua energia di esplosione non causerà reazioni a catena e altre unità di accumulo di energia non esploderanno. Lo svantaggio è che il numero delle unità di accumulo di energia più piccole è troppo grande ed è difficile da gestire. L'altra è una batteria laminata ad alta capacità, che presenta i vantaggi di una struttura compatta, un volume ridotto e un'elevata densità di energia. Lo svantaggio è che il singolo accumulo di energia è grande e le conseguenze degli incidenti sono relativamente pesanti. Secondo la sua forma di imballaggio, può essere suddiviso in "confezione morbida" e "involucro rigido". Il vantaggio dell '"imballaggio flessibile" è che in caso di condizioni anomale si espanderà al punto da rompere l'imballaggio esterno, il che non è facile da causare incidenti come esplosioni; lo svantaggio è che il guscio è debole. Gli oggetti appuntiti possono facilmente penetrare nella batteria. Lo svantaggio del "guscio rigido" è che è facile esplodere quando si incontrano condizioni anormali rispetto al "pacchetto morbido"; I vantaggi sono che il guscio è relativamente forte, gli oggetti appuntiti non sono facili da penetrare e la batteria di alimentazione è protetta meglio.

Lo standard specifica che i test di sicurezza includono: sovraccarico, sovraccarico, cortocircuito, caduta, riscaldamento, estrusione e agopuntura. Dopo un gran numero di test e statistiche, il tasso di qualificazione del test di sicurezza delle batterie con una capacità inferiore a 30 Ah è elevato e i problemi superiori a 30 Ah sono concentrati principalmente negli elementi di prova come cortocircuito del modulo, estrusione del modulo, modulo agopuntura, ecc. Oltre agli elementi di ispezione obbligatori di cui sopra. Le imprese possono anche condurre test di immersione di ricerca e sviluppo, test antincendio, tiro, scarica in vibrazione e altri test in base alle proprie esigenze di prodotto.

Sulla base di un gran numero di test di sicurezza della batteria di alimentazione, il processo ei risultati del test sono stati analizzati e studiati. I campioni di prova includono monomero e modulo (cinque o più monomeri sono collegati in serie e il modulo introdotto in questo documento è composto da cinque monomeri in serie).

1. Prova di schiacciamento
Requisiti standard: il test di estrusione include l'estrusione singola e l'estrusione del modulo. L'estrusione singola richiede che la pressione sia applicata perpendicolarmente alla piastra dell'elettrodo della batteria e l'area della testa di estrusione non deve essere inferiore a 20 cm finché l'involucro della batteria non viene rotto o cortocircuitato internamente (la tensione della batteria diventa 0 V); Durante il test di estrusione delle celle della batteria, non devono verificarsi esplosioni e incendi. L'estrusione del modulo richiede che la pressione sia applicata perpendicolarmente alla direzione della disposizione delle celle della batteria. La testa di estrusione la cui dimensione soddisfa i requisiti standard deve essere estrusa all'85% della dimensione originale del modulo batteria per 5 minuti e quindi al 50% della dimensione originale del modulo batteria. Durante il test di estrusione del modulo batteria, non devono verificarsi esplosioni e incendi.

Analisi e ricerca dei risultati del test: il test termina quando la cella della batteria viene estrusa per rottura dell'involucro o corto circuito interno. Durante il test, vengono utilizzate apparecchiature di monitoraggio come telecamere per rilevare se l'involucro della batteria è rotto e l'apparecchiatura di rilevamento della tensione viene utilizzata per monitorare se la tensione della batteria è 0 V. La maggior parte delle batterie singole non esploderà o prenderà fuoco se schiacciata e un poche batterie bruceranno. Le condizioni finali del test del modulo batteria durante il processo di estrusione sono relativamente dure. Durante il processo di estrusione, il modulo batteria viene compresso in un'ampia area, provocando un cortocircuito di ampia area all'interno della batteria. Il modulo batteria è accompagnato da un forte fumo, l'elettrolito viene espulso dalla valvola di sicurezza, si verificano esplosioni e incendi. Diversi moduli batteria hanno diverse fasi di esplosione e incendio. In alcune aziende, la valvola di sicurezza della batteria è troppo stretta. Quando il modulo batteria è in cortocircuito, non può rilasciare calore in tempo, con conseguente fuga termica e rapido aumento della temperatura. Questo è uno dei motivi dell'esplosione e dell'incendio della batteria.

2.Test di penetrazione delle unghie
Requisiti standard: il test di penetrazione del chiodo include l'agopuntura unicellulare e l'agopuntura del modulo. L'ago singolo deve essere perpendicolare alla direzione della piastra della batteria e il diametro dell'ago deve essere Φ 3 ~ 8 mm velocità 10 ~ 40 mm / s, penetrazione dell'ago attraverso la cella della batteria; La batteria non deve esplodere o prendere fuoco durante il test di agugliatura. L'agugliatura del modulo batteria deve essere perpendicolare alla direzione della piastra dell'elettrodo della batteria, il diametro dell'ago deve essere di 3 ~ 8 mm, la velocità deve essere di 10 ~ 40 mm / s e il grado di agugliatura deve penetrare almeno tre celle della batteria: durante il test di agugliatura del modulo batteria, non devono verificarsi esplosioni e incendi.

Analisi e ricerca dei risultati del test: diametro Ф Un ago in acciaio da 5 mm con una lunghezza di 350 mm è stato inserito nella batteria ad una velocità di 20 mm / s. quando l'ago d'acciaio è stato inserito nella batteria, si è verificato un cortocircuito all'interno della batteria e una grande quantità di fumo ed elettrolita è stata rilasciata dalla valvola di sicurezza e dalla posizione di inserimento dell'ago. Il calore rilasciato causerà l'espansione e la deformazione dell'alloggiamento della batteria e persino la fusione di parte del guscio di plastica. A causa della perdita di elettrolita durante il test, il calore interno generato durante il cortocircuito della batteria è estremamente elevato e anche l'ago d'acciaio perforante si fonderà. Se il grado ignifugo del materiale utilizzato per il guscio non è sufficiente, può causare combustione e il fuoco aperto accenderà l'elettrolito per aggravare ulteriormente la combustione. La batteria non può essere estratta immediatamente dopo che l'ago è stato perforato e deve essere conservata nella batteria. Se viene estratto immediatamente, l'ago verrà estratto dopo che la batteria è tornata alla temperatura normale perché la batteria reagisce violentemente e l'ossigeno entra nel punto in cui l'ago è perforato, causando facilmente la combustione.

L'attrezzatura di penetrazione del meccanismo trafigge la batteria dall'alto verso il basso. Poiché lo stato di posizionamento della batteria nel test non è coerente con lo stato di caricamento effettivo, lo standard stabilisce solo l'agopuntura della piastra del palo verticale e non specifica la direzione di posizionamento. L'agopuntura orizzontale è lo stato di carico effettivo. Se i risultati dell'agopuntura orizzontale e dell'agopuntura verticale sono coerenti, è necessario verificare molti test. Si raccomanda che la direzione dell'agopuntura della batteria sia coerente con lo stato di caricamento effettivo.

I suddetti test di sicurezza come cortocircuito, estrusione e agopuntura servono principalmente a simulare la possibile situazione della batteria di alimentazione in circostanze anomale come incidenti automobilistici quando il veicolo elettrico si muove ad alta velocità. Attualmente, la batteria di alimentazione nel veicolo elettrico è suddivisa in diverse piccole scatole e installata in diverse posizioni del veicolo. Ogni piccola scatola è collegata da fili. Per evitare cortocircuiti, i fusibili possono essere collegati in serie tra diversi pool di applicazioni. Il sistema di gestione della batteria (BMS) raccoglie la tensione anomala e avvisa il conducente con suoni e luci sullo strumento del veicolo elettrico. Per evitare che la batteria venga schiacciata durante il processo di collisione e rotolamento del veicolo, il vano batteria deve essere resistente e la dissipazione del calore è buona. La resistenza strutturale del corpo in cui è installato il vano batteria dovrebbe essere elevata o dovrebbe essere adottata una protezione speciale.