Verouderings- en performancetests in cel- en moduletestkasten

november 2016 Cel- en moduletestkasten

Belastingstests voor energieopslag

De cel- en moduletestkasten van BINDER voor verouderings- en performancetests bieden de hoogste veiligheid en een maximaal gebruikscomfort.

 

Stationaire energieopslag en allerlei elektrische voertuigen – van elektrische fiets tot aan de elektrische schuifkar – genieten een toenemende populariteit. De producenten van componenten voor de vervaardiging van hoogspanningsaccu's zien een stijgende vraag en produceren hiervoor cellen en modules die later in de accusystemen worden geïntegreerd. De cellen worden in hun cellensysteem gekoppeld; daaruit ontstaat een module, meerdere gekoppelde modules vormen een accupack. De hoge energie- en vermogensdichtheid van deze energieopslag vormen ook een gevaarpotentieel als deze buiten hun specificatie worden gebruikt. Juist de thermische uitbreiding van een cel na de naastgelegen cellen is daarbij veiligheidstechnisch een uiterst relevant aspect. Als een cel een Thermal Runaway uitvoert, dus in brand komt te staan of zelfs explodeert, moeten de naastgelegen cellen thermisch voldoende geïsoleerd zijn zodat er geen te sterke oververhitting plaatsvindt waardoor een vervolgreactie in het cellensysteem ontstaat. Daarom worden de cellen en modulen voor de bepaling van de levensduur en het vermogen onderworpen aan extreme bestendigheidstests.  Een cel- en moduletestkasten van BINDER worden temperatuurbestendigheid getest en levensduuranalyses in verschillende temperatuurbereiken uitgevoerd. Daarvoor is een veiligheidsuitrusting vereist. BINDER biedt testkasten met een standaardveiligheidspakket aan voor zuivere verouderingstest en een omvangrijker veiligheidspakket voor het uitvoeren van performance- en verouderingstests.

Voor de controle van de levensduur (standaardveiligheidspakket A) worden de cellen of modules spanningsloos blootgesteld aan schommelende temperaturen, op deze wijze wordt een veroudering cyclisch en volgens de kalender gesimuleerd. Het apparaat is uitgerust met een tweede vast ingebouwde temperatuursveiligheidsbegrenzer die bij een af fabriek ingestelde temperatuur van 120° C de testkast spanningsloos schakelt en deze tegen te sterke verhitting beschermt. De op een temperatuur van 120° C beperkte regelaar ondersteunt deze veiligheidsmaatregel.

Om het vermogen van de cellen en modules te bepalen (veiligheidspakket P), worden omvangrijke performancetests uitgevoerd. Daarvoor worden de cellen en modules bij doorlopend schommelende temperaturen en afwisselend spanningsloos en onder spanning tot aan de grenzen van hun vermogen en belastbaarheid gebracht. Dit apparaat beschikt eveneens over een tweede vast ingebouwde temperatuursveiligheidsbegrenzer met een ingestelde temperatuur van 120° C en een op 120° C beperkte regelaar. Aan de zijwanden van het apparaat zijn bovendien speciale doorvoeren met rubberen proppen geïnstalleerd om een veilige kabeldoorvoer te garanderen.

Omdat het in het ergste geval gasvorming door de reacties van celcomponenten in de testkamer mogelijk is, kunnen optioneel aan de deurbeveiliging twee spansluitingen aan de sluitzijden worden geïnstalleerd. Bij dubbele deuren zijn spansluitingen tussen de deuren gemonteerd. Om het gas eventueel te kunnen afvoeren, is het mogelijk optioneel een inertgasaansluiting met overdrukkleppen in de testkasten in te bouwen. Deze kunnen worden verwarmd om condensaatvorming en daarmee een eventuele bevriezing te voorkomen.