Test di sicurezza della batteria

Test di sicurezza della batteria

Test di cortocircuito

Requisiti standard: il test di cortocircuito della batteria comprende il test di cortocircuito singolo e il test di cortocircuito del modulo. Il cortocircuito esterno della batteria singola è di 10 minuti e la resistenza al cortocircuito esterno non è superiore a 5 m Ω; durante il test di cortocircuito della batteria di accumulo, non devono verificarsi esplosioni o incendi.

Analisi e ricerca dei risultati dei test: durante il test di cortocircuito della batteria di potenza singola, la resistenza al cortocircuito esterno è di 2,7 m Ω, la corrente di cortocircuito è elevata e una grande quantità di gas viene espulsa dalla valvola di sicurezza con l'elettrolito. La corrente di cortocircuito del modulo è diverse volte superiore alla corrente di cortocircuito singola (la corrente di cortocircuito di 100 Ah è quasi 4000 A). La batteria di alimentazione reagisce in modo più violento, rilasciando una grande quantità di calore che fonde il guscio di plastica della batteria di alimentazione, causando gravi deformazioni. La combustione si verifica spesso durante il processo di cortocircuito del modulo, principalmente a causa di diversi motivi: il materiale isolante della parte metallica di collegamento tra le singole batterie non è sufficientemente ritardante di fiamma, la combustione avviene ad alte temperature e incendia la batteria di alimentazione;

Il materiale isolante dell'involucro di plastica della batteria non ha un grado di ritardante di fiamma sufficiente, che brucia ad alta temperatura e incendia la batteria di potenza; la valvola di sicurezza è impostata in modo troppo stretto e una grande quantità di calore generato dalla batteria durante il cortocircuito non può essere rilasciata in tempo, con conseguente fuga termica, che porta a esplosioni, incendi e altri fenomeni della batteria: l'elettrolita è un liquido infiammabile, facile da bruciare ad alta temperatura, e l'aggiunta di un ritardante di fiamma appropriato può migliorare la sicurezza della batteria di alimentazione (le prestazioni della batteria di alimentazione con ritardante di fiamma saranno ridotte); l'aggiunta di ritardante di fiamma deve essere appropriata. Se la batteria è ancora soggetta a incendi ed esplosioni dopo che i problemi di cui sopra sono stati eliminati nel test, è necessario condurre un'analisi approfondita delle cause profonde, come l'elettrolito, i materiali degli elettrodi e la formula.

Problemi esistenti e suggerimenti: Si raccomanda di realizzare una protezione hardware contro le sovracorrenti (PTC) per ogni singola batteria di potenza (principalmente batterie cilindriche di piccola capacità): in caso di cortocircuito, la corrente è troppo elevata, il circuito viene automaticamente interrotto e, dopo il recupero della temperatura della batteria, il circuito viene automaticamente collegato per proteggere la batteria. Per le batterie di potenza laminate, si consiglia di aggiungere dei fusibili tra le varie batterie.

Attualmente, i test di sicurezza delle batterie elettriche specificati negli standard internazionali obbligatori sono test di routine. A causa del continuo sviluppo della tecnologia delle batterie elettriche, sono necessarie ricerche ed esplorazioni più approfondite. Per questo motivo, alcune aziende propongono requisiti di prova più elevati per i loro prodotti nel processo di produzione, come l'immersione, il fuoco, il tiro, le vibrazioni e altri test di ricerca e sviluppo.

Test di immersione in acqua

Metodo di prova: mettere il modulo batteria completamente carico in acqua salata per il test di scarica (la profondità dell'acqua, la concentrazione di acqua salata e la corrente di scarica devono essere proposte dall'azienda). Durante il test non devono verificarsi esplosioni o incendi.

Analisi dei risultati del test: Questo test simula principalmente la situazione di una batteria di veicoli elettrici in immersione o di una batteria di alimentazione allagata a causa di disastri naturali di inondazione. Poiché la batteria è immersa nell'acqua, i requisiti per il livello di protezione della batteria sono più elevati. Se la protezione della batteria è scarsa, l'acqua che entra nella batteria causerà un cortocircuito della stessa: la valvola di sicurezza e l'elettrodo sono parti deboli. Una volta che l'acqua salata è immersa nella batteria, causando un cortocircuito, la batteria rilascerà molto calore e gas, facendo sì che l'acqua salata generi molte bolle o addirittura bolla.

Test del fuoco

Metodo di prova: mettere un modulo di batteria completamente carico nel fuoco e bruciarlo (l'intensità del fuoco e il tempo di combustione devono essere proposti dall'azienda). Durante il test non devono verificarsi esplosioni o incendi.

Analisi dei risultati del test Questo test simula principalmente la combustione del veicolo a causa di condizioni anomale e la batteria di alimentazione si trova nella fiamma. Se la batteria di alimentazione esplode o prende fuoco, la combustione del veicolo si intensificherà ulteriormente, mettendo in pericolo la sicurezza dei passeggeri. Nel test, a causa dell'elevata temperatura esterna della batteria di alimentazione, sono previsti requisiti più elevati per la resistenza alla fiamma dell'involucro della batteria di alimentazione e anche per la resistenza alla fiamma della soluzione.

Test di tiro

Metodo di prova: posizionare il modulo della batteria completamente carico in verticale per la prova di scarica e sparare con una pistola in direzione perpendicolare alla piastra dell'elettrodo (la corrente di scarica, la posizione e i tempi di sparo devono essere forniti dall'azienda). Durante il test non devono verificarsi esplosioni o incendi.

Analisi dei risultati del test: Questo test simula principalmente che il proiettile colpisca la batteria di alimentazione del veicolo elettrico in movimento in circostanze anomale come gli attacchi terroristici. Il proiettile che colpisce la batteria di alimentazione provoca un cortocircuito interno della batteria, rilasciando molto fumo e calore. Se il calore non viene rilasciato in tempo, può essere accompagnato da combustione, esplosione e altri fenomeni.

Test di vibrazione

Metodo di prova: fissare il modulo batteria completamente carico sul tavolo di vibrazione in base allo stato effettivo del veicolo per la scarica (le condizioni di vibrazione e la corrente di scarica devono essere fornite dall'azienda). Durante la prova non devono verificarsi esplosioni o incendi.

Analisi dei risultati del test: Questo test simula principalmente le vibrazioni generate dai veicoli che viaggiano su strade diverse. In presenza di vibrazioni, le sostanze attive sul polo della batteria possono staccarsi e l'elettrodo della batteria, il contatto di saldatura a punti, il capocorda, il cablaggio esterno, il giunto di saldatura, ecc. possono rompersi e staccarsi, causando così un cortocircuito esterno o interno della batteria.