IEC 62133 Prüfkammer für die Prüfung der Sicherheit von Lithium in Batterien

Mit der rasanten Entwicklung von Elektrofahrzeugen, Energiespeichersystemen und Lithium-Ionen-Batterieanwendungen ist die Gewährleistung der Batteriesicherheit zu einer kritischen Herausforderung für Hersteller weltweit geworden.

Batterietests auf Quetschung und Nagelpenetration simulieren extreme mechanische Belastungsbedingungen, um den Widerstand der Batterie gegen Verformung, interne Kurzschlüsse und Risiken eines thermischen Durchgehens zu bewerten.

Diese Tests helfen Batterieherstellern und Laboren:

• Validierung der Batteriesicherheitsleistung vor der Massenproduktion
• Optimierung des Zell- und Batteriepack-Strukturdesigns
• Reduzierung von Risiken durch mechanische Beschädigung
• Erreichung der Konformität mit internationalen Batteriestandards
• Verbesserung der Zuverlässigkeit von EV- und Energiespeichersystemen

Die Prüfkammer für Batterietests auf Quetschung und Nagelpenetration wurde für die Bewertung der Sicherheitsleistung von Lithium-Ionen-Batterien, Batteriezellen und EV-Batteriemodulen unter extremen mechanischen Belastungsbedingungen entwickelt.

Während des Transports, des Ladevorgangs, von Unfällen oder bei thermischem Durchgehen können Lithiumbatterien externen Stößen, Kompressionsverformungen oder Risiken interner Kurzschlüsse ausgesetzt sein. Quetsch- und Nagelpenetrationstests simulieren diese gefährlichen Bedingungen, um die strukturelle Sicherheit der Batterie, die Spannungsreaktion, den Verformungswiderstand und das thermische Verhalten zu überprüfen.

Dieses Testsystem wird häufig von Herstellern von Lithiumbatterien, EV-Batterielieferanten, Automobillaboren und unabhängigen Zertifizierungsstellen für die Batteriesicherheitsbewertung und Konformitätsprüfung eingesetzt.

Die Ausrüstung entspricht internationalen Batterieteststandards, einschließlich SAE J2464, IEC 62133 und ISO 12405-4:2018, und liefert zuverlässige Testdaten für die Validierung der Batteriesicherheit.

Die Batterieprobe wird mit einer kontrollierten Kraft oder einem kontrollierten Verformungswert komprimiert, um mechanische Schäden zu simulieren, die durch Fahrzeugkollisionen oder externen Druck verursacht werden.

Während des Tests überwacht das System:

• Quetschkraft
• Verformungsverschiebung
• Batteriespannungsänderung
• Temperaturvariation

Der Test stoppt automatisch, wenn die voreingestellte Bedingung erreicht ist, wie z. B.:

• Erforderliche Kompressionskraft
• Maximale Verformung
• Spannungsabfall auf einen bestimmten Wert

Ein Stahlnagel durchdringt die Batteriezelle mit kontrollierter Geschwindigkeit, um interne Kurzschlussbedingungen zu simulieren.

Das System zeichnet auf:

• Spannungsänderung
• Temperaturanstieg
• Penetrationsverschiebung
• Testkurvendaten

Dies hilft bei der Bewertung des Widerstands der Batterie gegen thermisches Durchgehen und Sicherheitsgefahren.

Das System bietet eine flexible Teststeuerung mit mehreren automatischen Stoppkriterien, die eine genaue und zuverlässige Batteriesicherheitsbewertung gewährleisten.

Unterstützte Stoppbedingungen:

• Druckregelung
• Verformungsregelung (Verformung)
• Spannungsüberwachungsregelung

Mehrere Bedingungen können gemäß unterschiedlichen Batterietestanforderungen kombiniert werden. Der Test stoppt automatisch, wenn eine der voreingestellten Bedingungen erreicht ist, was die Testeffizienz und Sicherheit verbessert.

Das integrierte Steuerungssystem überwacht und zeichnet kontinuierlich wichtige Testparameter während des gesamten Prozesses auf.

Echtzeit-Überwachungsparameter:

• Quetschkraft
• Verformungsverschiebung
• Batterietemperatur
• Spannungsvariation
• Testgeschwindigkeit

Alle Testdaten, Kurven und Ergebnisse können gespeichert, verglichen und für weitere Analysen und Berichte exportiert werden.

Die Kammer wurde speziell für Lithiumbatterie-Missbrauchstest-Anwendungen entwickelt und integriert mehrere Sicherheitsfunktionen, um Betriebsrisiken zu minimieren.

Sicherheitsmerkmale umfassen:

• Explosionsgeschütztes Beobachtungsfenster
• Automatische Druckentlastungsstruktur
• Rauchentlüftungssystem
• Not-Aus-Schalter
• Elektrischer Überlastschutz

Das Steuerungssystem ist von der Testkammer getrennt, sodass Bediener Batterietests auf Quetschung und Nagelpenetration aus sicherer Entfernung durchführen können.

Dieses Fernbedienungsdesign hilft, das Personal vor potenziellen Gefahren zu schützen, wie z. B.:

• Batterieberstung
• Rauchemission
• Ereignisse mit thermischem Durchgehen