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EV Power Batterie Sicherheitstest

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EV Power Batterie Sicherheitstest

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Die Sicherheitsleistung von Batterien hat einen erheblichen Einfluss auf den reibungslosen und zuverlässigen Betrieb von Elektrofahrzeugen, weshalb eine detaillierte Prüfung der Sicherheitsleistung von Batterien erforderlich ist. Die Prüfung der Sicherheitsleistung von Elektrofahrzeugbatterien umfasst Überlade- und Entladetests, Kurzschlusstests, Hochtemperaturtests, Nadelstichprüfungen, mechanische Leistungstests, Korrosionsbeständigkeitstests und andere Punkte.

1 Prüfung der Überladung und Entladung

Bei verschlossenen Sekundärbatterien kann es bei Überladung und Entladung zu einer schnellen Ansammlung von Gas im verschlossenen Behälter kommen, was zu einem schnellen Anstieg des Innendrucks führt. Wenn das Sicherheitsventil nicht rechtzeitig geöffnet werden kann, kann dies zum Bersten der Batterie führen. Unter normalen Umständen öffnet sich das Sicherheitsventil unter einem bestimmten Druck, um überschüssiges Gas freizusetzen. Nach der Freisetzung des Gases kommt es zu einer Verringerung der Elektrolytmenge und in schweren Fällen zum Austrocknen des Elektrolyts, zur Verschlechterung der Batterieleistung und schließlich zum Ausfall. Außerdem wird bei der Freisetzung des Gases eine bestimmte Menge an Elektrolyt mitgerissen, und die meisten Elektrolyte sind konzentrierte Säuren oder Basen, die eine korrosive Wirkung auf elektrische Geräte haben.

Daher sollte eine Hochleistungsbatterie für Elektrofahrzeuge eine gute Beständigkeit gegen Überladung aufweisen, weniger zum Bersten neigen und bei einem gewissen Grad an Überladung und Entladung weniger auslaufgefährdet sein. Auch die Form der Batterie ist weniger anfällig für Veränderungen.

Bei der Konstruktion von Batterien wird in der Regel eine überschüssige negative Elektrode verwendet, um eine übermäßige Gasansammlung im Inneren der Batterie zu vermeiden. Um das Auftreten von Verpolung bei Überentladung zu vermeiden, wird im Allgemeinen ein Verpolungsschutz durch Hinzufügen von Verpolungsmaterial zur positiven Elektrode implementiert.

Bei der Durchführung von Ladetests können je nach Batterietyp und -modell geeignete Bedingungen gewählt werden. Am Beispiel von MH-Ni-Batterien kann die Auswahl des Überladestroms auf der Grundlage der Ausgangsleistung der Konstantstromquelle bestimmt werden.

Bei einigen Batterien mit großer Kapazität (D-Typ, SC-Typ) kann die allgemeine Konstantstromquelle keinen großen Strom von 1 C ausgeben, und in Situationen mit hohem Strom sollten ausreichende Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. Für Batterien mit relativ geringer Kapazität kann ein größerer Strommultiplikator gewählt werden. Bei unterschiedlichen Entladesystemen gibt es entsprechend unterschiedliche Maßstäbe für die Beurteilung der Überladefähigkeit von Batterien. In der praktischen Arbeit werden die folgenden zwei Überladungssysteme verwendet.

(1) Die Batterie wird 28 Tage lang mit einem konstanten Strom von 0,1 C aufgeladen. Während des Tests darf die Batterie nicht explodieren oder auslaufen, und ihre Kapazität sollte nicht unter der Nennkapazität liegen, wenn sie nach dem Laden bei 0,2 C entladen wird.

(2) Die Batterie wird 5 Stunden lang mit einem konstanten Strom von 1 C geladen, wobei während der ersten 75 Minuten der Prüfung kein Leck auftreten darf. Danach ist Leckage erlaubt, aber keine Explosion. Nach dem Aufladen ist eine Entladung bei 0,2 C vorzunehmen, wobei die Kapazität nicht unter der Nennkapazität liegen darf.

Während des Ladevorgangs kann die Leckageerkennung durch Auftropfen von Flüssigkeit an der Dichtungsstelle überprüft werden. Die Rötung der Lösung oder die Bildung von Blasen wird als Leckage angesehen.

Bei der Durchführung einer Tiefentladungsprüfung einer Batterie sollte die Batterie zunächst vollständig geladen werden, und dann sollten geeignete Bedingungen für die Entladung gewählt werden. Es gibt zwei übliche Testbedingungen.

(1) Schließen Sie die Batterie in Reihe mit einem Standardwiderstand (etwa 10 Ω, je nach Batteriemodell) an und entladen Sie sie kontinuierlich für 24 Stunden. Die Batterie sollte während des Entladevorgangs keine Explosion oder Leckage aufweisen, und ihre Kapazität sollte nach einer Überentladung nicht weniger als 90 % der Nennkapazität betragen.

(2) Entladen Sie den Akku zunächst bei 1 C auf 0 V, dann bei 0,2 C auf 0 V und anschließend 6 Stunden lang bei 1 C. Die Batterie darf nicht explodieren, aber sie darf auslaufen oder sich verformen. Nach dem Test kann die Batterie nicht mehr verwendet werden.

Für eine Batterie wird im Allgemeinen eine Methode verwendet, um ihre Auslaufsicherheit zu prüfen.

2 Kurzschlusstest

Im Falle eines Kurzschlusses können Elektrofahrzeugbatterien einen hohen Strom erzeugen, der die Temperatur der Batterie sofort ansteigen lässt und sogar dazu führen kann, dass der Elektrolyt kocht oder der Dichtungsring schmilzt. Daher kann es während der Kurzschlussprüfung zu Alkalispritzern, zum Auslaufen der Batterie und zu anderen Situationen kommen. Normalerweise sollten gute Schutzmaßnahmen getroffen werden.

Die übliche Testbedingung besteht darin, die Batterie vollständig aufzuladen und die beiden Pole der Batterie bei Raumtemperatur für 1 Stunde kurzzuschließen. Leckage ist erlaubt, aber die Batterie darf nicht in Brand geraten oder explodieren.

3 Prüfung der Hochtemperaturbeständigkeit

Im Allgemeinen dürfen Batterien nicht ins Feuer geworfen werden, da sie bei höheren Temperaturen bestimmte Veränderungen erfahren und explodieren können. Daher ist es notwendig, die Sicherheitsleistung von Batterien bei geeigneten Temperaturen zu prüfen.

Der allgemeine Prüftemperaturbereich ist in einen Hochtemperaturbereich und einen Niedertemperaturbereich unterteilt. Die Hochtemperaturzone wird zur Prüfung ins Feuer gelegt, und die Niedrigtemperaturzone liegt bei 100-200 ℃. Die üblichen Niedrigtemperatur-Testbedingungen sind wie folgt.

(1) Die voll aufgeladene Batterie (100 ℃) sollte für 2 Stunden gehalten werden und es sollte keine Explosion oder Leckage sein.

(2) Die voll geladene Batterie sollte in einer konstanten Temperatur Box bei 150 ℃ für 10 Minuten gehalten werden, und es sollte keine Explosion oder Leckage sein.

Der Innenwiderstand und die Leerlaufspannung der Batterie werden sich nach der Prüfung in der Tieftemperaturzone in gewissem Maße ändern, aber die Batterie sollte trotzdem weiter verwendet werden können. Die Prüfung von Batterien in Hochtemperaturbereichen ist zerstörerisch, und die geprüfte Batterie kann nicht mehr verwendet werden. Wenn die Batterie in Brand gesetzt wird, kann die Temperatur 800 ℃ erreichen, und der Dichtungsring und andere Kunststoffe im Inneren der Batterie werden schmelzen und Feuer fangen. Gasausscheidungen sind erlaubt, aber eine Explosion darf nicht auftreten.

4 Test zur Durchdringung von EV-Batterien mit Nägeln

Wenn Batterien von Elektrofahrzeugen von außen mit scharfen Gegenständen getroffen werden, kann die Hülle durchstochen werden. Wenn der durchstochene Gegenstand leitfähig ist, kann es zu einem Kurzschluss zwischen der positiven und der negativen Elektrode kommen, was eine gewisse Gefahr darstellt. Daher sollten bei Batterien, die bei besonderen Anlässen verwendet werden, auch Durchstoßversuche durchgeführt werden, und die Batterie sollte sich vor den Bohrtests in einem vollständig geladenen Zustand befinden. Die Testbedingungen sind wie folgt: Der Nadeldurchmesser beträgt φ Durchstechen Sie die Batterie in der Durchmesserrichtung mit einem Durchmesser von 1,0 mm. Nach dem Durchstechen sollte die Batterie nicht explodieren, aber Auslaufen und Erhitzen sind erlaubt.

5 Mechanische Eigenschaften

Zu den mechanischen Eigenschaften gehören Prüfungen der Stoßfestigkeit, der Schlagfestigkeit und der Vibrationsfestigkeit. Die am häufigsten verwendeten Methoden zur Prüfung der mechanischen Eigenschaften sind Stoßtests.

Kollisionsprüfung

Laden Sie die Batterie zunächst auf und entladen Sie sie nach der Prüfung mit einem konstanten Strom von 0,2 C. Bei Methode 1 darf die Entladekapazität nach der Prüfung nicht unter der Nennkapazität liegen; bei Methode 2 darf der Kapazitätsverlust der Batterie nach der Prüfung nicht wesentlich anders sein als vor der Prüfung. Nach der Prüfung darf sich die Batterie weder verformen noch auslaufen. Die für den Aufpralltest verwendete Musterbatterie sollte für den Test zur Hälfte in der vertikalen und zur Hälfte in der parallelen Achse auf dem Prüftisch befestigt werden. Mechanische Leistungstests können auch durch einfache Aufpralltests durchgeführt werden, bei denen die Batterie viermal aus einer Höhe von 1 m in verschiedene Richtungen auf ein 2 cm dickes Eichenbrett fallen gelassen wird. Nach dem Versuch sollte die Batterie keine optischen Veränderungen aufweisen und nicht auslaufen. Außerdem sollten sich die Batteriespannung und der Innenwiderstand nicht verändern.

6 Prüfung der Korrosionsbeständigkeit

Zu den üblicherweise verwendeten Korrosionsprüfverfahren gehören elektrochemische Tests, Salzsprühnebeltests usw. Der Versuch wurde in einem Salzsprühkasten durchgeführt. Die Batterie wird in die Prüfkammer gelegt und mit der Prüflösung besprüht, wobei sich der feine Nebel durch sein Eigengewicht gleichmäßig auf der Oberfläche der Probe absetzt. Bei der Testlösung handelt es sich um eine 5%ige NaCl-Lösung (Massenprozent) mit einem Gesamtfeststoffgehalt von höchstens 20%/(μg/g) und einem pH-Wert von 6,5-7,2. Während des Versuchs blieb die Temperatur im Salzsprühkasten konstant bei (35 ± 1) ℃. Die Batterie wird 48 Stunden lang in der Salzsprühkammer aufbewahrt.

Nach dem Test sollte es keinen signifikanten Unterschied in der Kapazität der Batterie geben. Auf der Oberseite (Dichtung) und der Unterseite der Batterie ist eine geringe Menge Rost zulässig, aber es dürfen keine Löcher oder sehr offensichtliche Grübchen vorhanden sein. Die Batterie darf nicht auslaufen oder explodieren.