Sicherheitsschutzmaßnahmen für den Test von Lithium-Ionen-EV-Batterien - Teil 1

Sicherheitsschutzmaßnahmen für den Test von Lithium-Ionen-EV-Batterien - Teil 1

Grundlegende Inhalte des Schutzes

Im Vergleich zu anderen Arten von Strombatterien ist die Lithium-Ionen-Batterie für Elektrofahrzeuge aufgrund ihrer elektrochemischen Eigenschaften, ihrer strukturellen Merkmale und ihrer Anwendungsumgebung anfälliger für unsichere Bedingungen wie Verbrennung und Explosion, so dass dem Testprozess keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muss. Während der Prüfung, vor allem in der Prüfung mit hoher Schwere. Der Sicherheitsschutz im Labor ist eine unvermeidbare Realität.

Zur Erleichterung der Beschreibung werden die Schutzmaßnahmen unterteilt in Hardware-Einrichtungsschutz für Prüfpersonal und Geräte (zum Schutz vor unsicheren Zuständen durch Leckage, Bruch, Verbrennung und Explosion) und Software-Frühwarn-/Steuerungs-Schutzmaßnahmen zum Zweck der Zustandsvermeidung. Grundlegende Gestaltung des Schutzes. Beide Aspekte sind umfassend zu berücksichtigen, und beide müssen angemessen und wirksam sein. Betrachtet man die zu schützenden Objekte, so lassen sie sich grob in die folgenden Aspekte unterteilen.

1) Schutz des Personals: Bei der Durchführung von Labortests sollten zunächst die Prüfer geschützt werden. Der Prüfer sollte auch der Planer und Ausführende des sanften Schutzes sein und auch das erste Objekt des Schutzes. Es ist unvermeidlich, dass der Prüfer bei der Entnahme aus dem Prüfzustand und bei der Übergabe des Prüfanschlusses in engen Kontakt mit der Probe kommt. Zu den harten Schutzartikeln gehören Schutzbrillen, Masken und Helme; lange isolierende Handschuhe (flammhemmend, leicht ausziehbar), geeignete Werkzeuge zum Berühren und Hantieren mit den Proben (sollten zugänglich sein): Mäntel, Röcke und geeignete Schuhe und Stiefel (Verbrennungsschutz, Hochtemperaturbindung, Schutz vor herabfallendem Gewicht) usw.; außerdem sind Sichtschutzschirme anzubringen. Durch die Kombination von weichem und hartem Schutz und die Auswahl geeigneter Schutzartikel und -methoden können die Prüfer die Prüfung besser durchführen und Verletzungen vermeiden.

2) Es sollte beachtet werden, dass der Softwareschutz das Auftreten von Gefahren bis zu einem gewissen Grad reduzieren kann, aber den Test im Voraus beenden. Dies führt zu einem unvollständigen Test. Das Ziel beeinflusst das Kriterium des Tests. Dieses Problem kann durch eine Verstärkung des Schutzes der Ausrüstung gelöst werden. Für die wertvollere Klima-Umgebung Test-Box und Vibration Prüfstand. Neben flammhemmenden und explosionssicheren Trennwandschutzeinrichtungen sind auch Maßnahmen gegen Trümmer und zähflüssige Flocken zu treffen. Das sekundäre Instrument muss eine effektive Verbindung und einen angemessenen Abstand zum primären Instrument, wie Temperatursensor und Beschleunigungsmesser, aufweisen.

3) Schutz von Prüfmustern, selbst beschädigte Muster haben einen Erhaltungswert. Die einzelnen Proben von Batteriezellen sind eng angeordnet und müssen während der Prüfung vor Einflüssen und Störungen geschützt werden: Einerseits soll der gefährliche Zustand des Batteriepacks/-systems durch die Abschirmung der Hülle rechtzeitig erkannt und beseitigt werden. Die Kettenreaktion eines gefährlichen Zustandes soll verhindert werden; gleichzeitig soll die Probe bei Auftreten eines Zustandes so weit wie möglich erhalten bleiben. Für die Analyse.

4) Die Erhaltung der Testdaten, wie z. B. Verbrennungs- oder Explosionssensoren, Temperatursensoren, Beschleunigungsmesser und andere primäre Instrumente, die sich in der Nähe der Probe befinden oder an ihr angebracht sind, können beeinträchtigt oder beschädigt werden, aber die zuvor übertragenen Signale und aufgezeichneten Daten sind weiterhin gültig. Unabhängig davon, ob die Probe den Test besteht oder nicht, sind diese Daten und Informationen auch von großem analytischen Wert. Vor Ort aufgenommene Überwachungsbilder und Fotos sind ebenfalls wichtige Daten und Informationen, die gesammelt und sortiert werden sollten.

5) Schutz der Prüfumgebung: Im Falle einer Bedingung, die in einer geschlossenen Prüfumgebung (z. B. in einer Umweltprüfkammer) beurteilt werden kann, muss die Prüfung ausgesetzt werden. Nach der Gewinnung von Beweisen (z. B. Aufnahme von Rauch- und Feuerbildern) wird das Feuer wirksam gelöscht. Die Abgase werden durch den speziellen Abgaskanal der Box abgeleitet. Prüfkammer ohne speziellen Abgaskanal. Rauch und Gas gelangen unweigerlich in den Prüfbereich. Zu diesem Zeitpunkt muss das Personal mit Atemschutzartikeln gegen Rauch ausgerüstet sein: Es muss ein entsprechendes unabhängiges Belüftungs- und Abgassystem vorhanden sein. Die Abgase werden durch den speziellen Abgaskanal der Box oder durch die Belüftung des Standorts abgeleitet. Es muss den am Standort des Labors festgelegten Emissionsnormen entsprechen und darf nicht direkt abgeleitet werden.

Es ist zu beachten, dass bei Beendigung der Prüfung. Auch wenn sich die Batteriezellenprobe oder die Batteriezelle im Batteriesatz/-system nicht in einem Zustand befindet, haben ihre internen Aktivitäten und Reaktionen nicht wirklich aufgehört oder nachgelassen. Die Temperaturmessung und die Beobachtung des Aussehens sind fortzusetzen, und die Prüfung ist entsprechend den in der Norm geforderten Bedingungen für eine verzögerte Reaktion zu beenden.

6) Abfallentsorgung: Testabfälle nach Erhalt des Nachweises. Die unschädliche Behandlung erfolgt gemäß den Hinweisen des Probenlieferanten und den einschlägigen Spezifikationen des Labors, oder sie wird professionellen Einrichtungen zur angemessenen Entsorgung gemäß den einschlägigen Vorschriften und Verfahren übergeben.

2.Software-Frühwarnung / Kontrollschutz

Probenahme durch Online-Messung und Überwachung. Analyse der gesammelten Temperatur-Zeit-Kurve, um die grundlegende Situation des inneren Zustands der getesteten Probe während des Tests zu verstehen. Einstellung der Parameter und Grenzwerte entsprechend den Eigenschaften der Probe. Frühzeitige Warnungen über den Zustand der Probe können an das Prüfgerät übermittelt werden. Bereitstellung von Optionen für die Testkontrolle und den Testschutz. Darüber hinaus können die in Echtzeit gesammelten Bildinformationen eine direkte Hilfe bei der rechtzeitigen Einleitung wirksamer Schutzmaßnahmen nach dem Auftreten des Probenzustands sein.

2.1 Temperatur

Unter den allgemeinen Prüfbedingungen werden die Temperatur und ihre Veränderungsmerkmale der geprüften Einzelzelle in jeder Phase erörtert. Während der Prüfung wird hauptsächlich die Temperatur der einzelnen Zelle in der Probe überwacht, einschließlich der einzelnen Zelle im Batteriesatz/-system.

Der Sensor wird in der geometrischen Mitte des Körpers oder der Oberfläche der einzelnen Batteriezelle angebracht. In Anbetracht des Prüfprinzips sollte er an der temperaturempfindlichsten Position angebracht werden; oder er sollte an der "ungünstigsten" Position angebracht werden, d. h. an der Position, an der die ungünstigsten Parameter erfasst werden können.

Im Allgemeinen können Thermoelemente mit geringer thermischer Trägheit, kurzer Ansprechzeitkonstante und niedrigen Herstellungskosten als Temperaturmessfühler verwendet werden. UL empfiehlt einen Drahtdurchmesser von 0,05 ~ 0,21mm ² Thermoelement. Das Thermoelement muss nahe an der Kernoberfläche liegen. Thermoelemente können auf dünnen Papierbögen oder Etiketten angebracht werden. Das sekundäre Instrument kann kontinuierlich von einem digitalen Mehrkanal-Temperaturprüfgerät erfasst und aufgezeichnet und von einem Computer sortiert und analysiert werden. Es kann nicht nur den Echtzeit-Temperaturzustand ermitteln, sondern auch die Temperaturänderungsrate und deren Änderungsgesetz angeben.

Erfahrener Prüfingenieur. Der tatsächliche Zustand der Probe kann anhand der Belastungsbedingungen des Prüfmusters und der Änderungsrate der Temperatur und der Temperaturänderungsrate oder der Änderungsrate der Temperaturänderungsrate beurteilt werden. Auf dieser Grundlage ist die Einstellung der Statuswarnung oder Frühwarnung "Temperatur des geschlossenen Lochs" und "Temperatur des Folienbruchs" ein sinnvoller Bezugsrahmen. Im Allgemeinen sollte die Warnung oder Voreinstellung des Probenstatus etwa 5K im Voraus erfolgen. Temperaturänderungsrate und Änderungsrate können als Statuswarnung oder Frühwarnstufe bezeichnet werden.

2.2 Anordnung der Sensoren

Die Temperaturmessung ist an jeder Zelle vorzunehmen. Unter Einbeziehung des Batteriesatzes/-systems ist der Sensor an der Stelle anzuordnen, die am empfindlichsten auf die Temperatur der Batteriezelle reagiert. Selbst wenn die Produktintegration des Batteriesatzes/-systems behindert wird, sollte versucht werden, mit dem Lieferanten über geeignete Methoden zur Realisierung des Messsystems zu verhandeln, das zwar keine hohe Genauigkeit erfordert, aber schnell reagieren sollte; das Zeitintervall der Stichprobenprüfung muss einheitlich sein. Auf diese Weise können zuverlässige Parameter für die Temperaturanstiegsrate ermittelt werden. Das Messsystem einschließlich des Temperatursensors muss vor der Prüfung kalibriert werden.

2.3 Andere Parameter

Während der Prüfung werden andere Parameter wie Klemmenspannung, Strom und äquivalenter Innenwiderstand indirekt von der geprüften Einzelzellenprobe ermittelt. Der tatsächliche Arbeitszustand der geprüften Probe kann genauer bestimmt werden. Auch durch den Vergleich von Proben. Der relative Status der Probe im Batteriezellensatz des gesamten Batteriepacks / Systems wird analysiert. Diese Messungen und Berechnungen sind in einigen Leistungsprüfungspunkten festgelegt. Aufgrund der Probleme mit dem Datenerfassungsvolumen und der Verarbeitungsgeschwindigkeit sowie der großen Anzahl von Instrumenten ist auch der Arbeitsaufwand für die Testvorbereitung hoch. Ob es im Labor für den Sicherheitsschutz eingesetzt wird, hängt von der tatsächlichen Situation des Labors ab.