IEC 62619 Sicherheitsanforderungen für Lithiumbatterien im industriellen Einsatz

IEC 62619 Sicherheitsanforderungen für Lithiumbatterien im industriellen Einsatz

IEC 62619 spezifiziert Tests und Anforderungen für sichere sekundäre Lithium-Batterien und -Zellen, die in industriellen Anwendungen, wie z. B. statischen Anwendungen, eingesetzt werden. Wenn es eine IEC 62619-Norm gibt, die Bewertungsanforderungen und Voraussetzungen für Zellen spezifiziert, die in bestimmten Anwendungen verwendet werden, und die in Konflikt mit diesem Protokoll steht, hat die erstere Vorrang. Hier sind einige Beispiele für Software aufgeführt, die Batterien und Zellen im Geltungsbereich dieses Dokuments verwenden. Da die IEC 62619 Batterien für verschiedene industrielle Anwendungen abdeckt, umfasst sie diese Anforderungen, die typisch und minimal für die jeweilige Software sein könnten. Die elektrische Sicherheit ist nur als Teil der Risikobewertung von Abschnitt 8 enthalten.

Hinsichtlich der Details zur Festlegung der elektrischen Sicherheit müssen die Anforderungen der Endverwendungsprogramm-Norm berücksichtigt werden. Diese Prüfung gilt für Batterien und Zellen. Wenn die Batterie in kleinere Komponenten aufgeteilt wird, kann das kompaktere Gerät als Eigentümer dieser Batterie analysiert werden. Der Hersteller erkennt die Einheit an. Der Hersteller kann Arbeiten, die in der letzten Batterie vorhanden sind, in der Einheit, die getestet wird, hinzufügen.

Arten des Batterietests, die für die Norm IEC 62619 erforderlich sind

Tests für Batteriezellen

Aktueller Kurzschluss Kurzschluss zwischen dem Minus- und Pluspol führt nicht zu einem Brand oder einer Explosion IEC 62619 Cl. 7.2.1 2.

Stoß Eine Einwirkung auf das Mobil darf nicht zu einer Explosion oder einem Brand führen IEC 62619 Cl. 7.2.2 3.

Falltest Ein Fall des Mobiles oder des Zellblock-Batteriesystems führt nicht zu einer Explosion oder einem Brand IEC 62619 Cl. 7.2.3 4.

Thermischer Missbrauch Eine erhöhte Temperatur eines Mobil- oder Zellblocks führt nicht zu einer Explosion oder einem Brand IEC 62619 Cl. 7.2.4 5.

Überladung Das Laden über eine längere Zeitspanne als vom Hersteller angegeben führt nicht zu einem Brand oder einer Explosion IEC 62619 Cl. 7.2.5 6.

Erzwungene Entladung Ein Mobiltelefon in einem Mehrzellenprogramm übersteht eine erzwungene Entladung, ohne einen Brand oder eine Explosion auszulösen

Arten von Tests für Batteriesysteme

Ausbreitung/inneres thermisches Ereignis Ein getriebener innerer Kurzschluss mit an einem Mobile wird nicht zum Brand der gesamten Batterie führen, oder System transportiert IEC 62619 7.3.3 2

Überladung mit Spannung Das BMS steuert die Ladespannungszellen. IEC 62619 8.2.2 3

Überladung mit Strom Falls der Eingang zu den Zellen und Batterien den maximalen Ladestrom dieser Zellen überschreitet, muss das BMS den Ladevorgang unterbrechen, um das Batteriesystem vor Risiken zu schützen, die mit Ladeströmen über dem für die Zellen vorgegebenen maximalen Ladestrom verbunden sind IEC 62619 8.2.3 4

Überhitzungskontrolle Das BMS muss den Ladevorgang beenden, sobald die Temperatur dieser Zellen und der Batterie den vom Zellenhersteller angegebenen oberen Grenzwert überschreitet IEC 62619 8.2.4 5

Kapazitätsvalidierung Diese Bewertung bestimmt erstens die Kapazität, die ein Handy nach längerer Lagerung behält. Zweitens, die Kapazität, die durch ein anschließendes Aufladen wiedergewonnen werden kann.

IEC 62619 Test Standard Batterie Testkammer

Thermische Missbrauchsprüfkammer

Ein Sicherheitsproblem, das nach IEC 62619 von besonderem Interesse ist, ist eine Situation, die als "Thermal Runaway" bezeichnet wird, bei der eine Reihe von exothermen Nebenreaktionen auftreten, die zu erhöhten Temperaturbereichen führen, die wiederum eine unkontrollierbare und übermäßige Wärmeabgabe verursachen. Diese Arbeit zielt darauf ab, die Auswirkungen der Reaktionen mit Hilfe eines thermischen Missbrauchsmodells zu klären, das das Verhalten von Einzelzellen vorhersagt, wenn sie einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind. Die experimentelle Auswertung des thermischen Sicherheitsverhaltens umfasst eine Heizkomponente mit konstanter Leistung, um einen thermischen Runaway-Anlass zu aktivieren. Diese Analyse nimmt eine vorhandene thermische Missbrauchsversion und transformiert sie, um die Bedingungen durch eine Konstantleistungserwärmungsauswertung zu emulieren. Das Ergebnis ist in Übereinstimmung mit den experimentellen Daten zu verschiedenen mobilen Konfigurationen mit Hilfe der thermischen Missbrauchstestkammer gezeigt. Die Auswirkung der Konvektionskrankheit, des mobilen physikalischen Aufbaus und der Elektrolytverbrennung auf das mobile thermische Verhalten kann ebenfalls erforscht werden.

Traktionsbatterie-Tropftester

Einzelspeicher Mobile Sicherheitsbewertung Falltest

Laden des Einzelspeichermobils basierend auf IEC 62619 6.1.3

Fallenlassen der günstigen Minuspole des Mobile aus einer Höhe von 1,5 m auf den Betonboden

Beobachten für 1hBatteriemodul-SicherheitstestLaden Sie das Batteriemodul gemäß der konventionellen IEC 62619 6.1.4

Fallen Sie die günstigen Minuspole der Batterie in der Höhe von 1,2m auf den Betonboden Beobachten Sie 1h lang

Thermisches Durchgehen Testmaschine

Das Testverfahren der thermischen Runaway-Batterieprüfkammer gilt für die meisten mit RESS ausgestatteten HEV-, PHEV- und EV-Fahrzeuge. Für die Norm IEC 62619 wurde eine spezifische Anleitung für die Verwendung der Verfahren für haushaltsbasierte RESS-Systeme bereitgestellt, da die mobile Li-Ionen-Chemie zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokuments die vorherrschende Chemie in RESS ist, aber der bereitgestellte Ansatz kann auf eine Auswahl anderer mobiler Chemien angewendet werden.

Das beschriebene Bewertungsverfahren besteht aus 3 Komponenten:

Auswahl einer geeigneten einzelnen mobilen thermischen Runaway-Initiierungsmethodik,

Verifizierung der Methodik zur Auslösung des thermischen Durchgehens in Bewertungen auf Beleg- oder Modulebene

Vollständiger Maßstab; Tests im Fahrzeug, um zu bewerten, ob der thermische Runaway einer einzelnen Zelle in einem RESS ein Gefahrensignal für bedeutendes Automobilzubehör darstellen kann.

Großstrom-Batterie-Kurzschlusstest

Eine Großstrom-Batterie-Kurzschluss-Prüfkammer dient zur Beurteilung der elektrischen Leistungsfähigkeit bzw. Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien und anderen Sekundärbatterien, bestehend aus Konstantlade-, externen Kurzschluss-, Überlade-, Überentlade- und Großstromprüfungen. Externe Kurzschlussauswertungen simulieren eine falsche Nutzung der Batterie. Diese Auswertungen beinhalten das Kurzschließen einer Batterie von außen, um eine Nutzung zu simulieren, die zu einem Brand oder Bruch führen könnte. DGBell kann externe Kurzschlusstests mit hohen Strömen von etwa 16 kA (eine Weltneuheit) und in Nicht- bis Hochtemperaturumgebungen durchführen. Zusammen mit diesen Kurzschlusstests bieten wir auch eine umfangreiche Auswahl an Test-/Zertifizierungslösungen für die Einhaltung der IEC 62619-Versorgungssicherheitsprüfung, Evaluierungsberatung und Beratungsdienste für Automobilbatteriepacks/-module und Energiespeichergeräte.

Heavy-Impact-Batterietester

Diese Heavy-Impact-Batterieprüfkammer hat eine breite Akzeptanz bei der Analyse der Effektbeständigkeit verschiedener Lithiumbatterien gefunden. Sie wird auch häufig verwendet, um Qualitätsmanagement-Kriterien für die Widerstandsfähigkeit gegen Oberflächenbeschädigung und das Verständnis verschiedener Materialien festzulegen.

Nach dem schweren Aufpralltester wirkt diese Batterie über verschiedene Gewichte, verschiedene Höhen und verschiedene Aufprallorte auf den Schutz des Testers. Nach einer Reihe von Auswertungen mit diesem speziellen Batterie-Einfluss-Tester sollte die Batterie kein Feuer oder eine Explosion haben.

Fazit

Die Prüfung nach IEC 62619 gilt für die Abnahme von Lithium-Ionen-Batterieprogrammen, die in Schiffen und Offshore-Anlagen eingesetzt werden, die mit dem Batterietestsystem klassifiziert sind oder klassifiziert werden sollen. Dieser Klassifizierungshinweis liefert Anforderungen für die Abnahme von Lithium-Ionen-Batteriesystemen in batteriebetriebenen Hybriden oder Schiffen. Die Anforderungen an den Aufbau von Lithium-Ionen-Batterieprogrammen, wie z. B. die geltenden Normen IEC 62619 und Öko.