Test di prestazione e invecchiamento in camere di test per celle e moduli

Novembre 2016 Camere di test per celle e moduli

Accumulo di energia in test di resistenza

Le camere per test di celle e moduli di BINDER, per l’esecuzione di prove di invecchiamento e prestazione, garantiscono la massima sicurezza e il più elevato comfort applicativo.

 

Accumuli di energia stazionari e veicoli elettrici di ogni sorta, dalla e-bike fino alla carriola elettrica, sono richiesti più che mai. I produttori di componenti per la fabbricazione di batterie ad alto voltaggio non possono che rallegrarsi per la domanda in costante crescita, fornendo a tale scopo cellule e moduli da integrare successivamente nelle batterie. Le celle vengono interconnesse in gruppi dando vita a un modulo; parecchi moduli interconnessi costituiscono un pacco batteria. L’elevata concentrazione di energia e potenza di tali accumuli di energia comportano a loro volta rischi potenziali, in caso di loro funzionamento oltre i limiti previsti dalle relative specifiche. In particolare la propagazione di calore da una cella a quelle adiacenti assume un ruolo assai rilevante sotto il profilo tecnico della sicurezza. In caso una cella dovesse passare allo stato di instabilità termica (thermal runaway), cioè incendiarsi o, addirittura, esplodere, le celle adiacenti devono essere sufficientemente isolate sotto il profilo termico, in modo che non intervenga un eccessivo surriscaldamento e, quindi, una reazione a catena nel gruppo di celle. Pertanto, le celle e i moduli vengono sottoposti a test estremi di resistenza per stabilirne la durata di vita operativa e le prestazioni.  Nelle camere per test di celle e moduli della casa BINDER si testa l’accuratezza della temperatura, e si conducono analisi della durata di vita operativa in diversi intervalli di temperatura. A tal fine, si rende assolutamente necessaria una speciale attrezzatura di sicurezza. BINDER offre camere di prova con un pacchetto di sicurezza standard per soli test di invecchiamento, nonché un pacchetto più completo di sicurezza, per l’effettuazione di testi di prestazione e invecchiamento.

Per la verifica della durata di vita operativa (pacchetto sicurezza standard A), le celle o i moduli vengono esposti, senza alimentazione di corrente, a temperature variabili, simulando così un invecchiamento ciclico e calendaristico. L’apparecchio è dotato di un secondo dispositivo di sicurezza di temperatura indipendente regolabile, montato fisso, che, con una temperatura impostata di fabbrica su 120° C, priva di corrente la camera di prova, proteggendola da eccessivo surriscaldamento. Il regolatore, limitato a una temperatura di 120° C, funge da ulteriore supporto a tale misura di sicurezza.

Per rilevare le prestazioni delle celle e dei moduli (pacchetto di sicurezza P) viene condotta un’ampia gamma di test di prestazione. In presenza di temperature in costante variazione, le celle e i moduli vengono alternativamente alimentati, ovvero non alimentati con corrente, portandoli ai limiti delle loro prestazioni. Questo apparecchio dispone, a sua volta di un secondo dispositivo di sicurezza di temperatura indipendente regolabile, montato fisso, con una temperatura preimpostata di 120° C , nonché di un regolatore limitato a 120° C. Lateralmente, sulle pareti dell’apparecchio sono stati, inoltre, eseguiti speciali fori di accesso, dotati di tappi in gomma, per garantire un passaggio sicuro dei cavi.

Poiché nel peggiore dei casi è possibile che, a causa di reazioni tra componenti delle celle, si possa formare gas nella camera di prova, a scelta, possono essere installati sulla sicurezza per la porta lato chiusura due dispositivi di serraggio. In caso di porte doppie i dispositivi di serraggio vengono installati tre le due porte. Per fare defluire il gas in caso di necessità, a scelta, vi è la possibilità di montare nelle camere di prova un raccordo per gas inerte con valvole di sovrapressione. Esse sono riscaldabili al fine di impedire la formazione di condensa e, quindi, un eventuale congelamento.