Testy starzeniowe i wydajności w komorach do testowania ogniw i modułów

Listopad 2016 Komory do testowania ogniw i modułów

Magazyny energii w teście obciążeniowym

Komory firmy BINDER do testowania ogniw i modułów, przeznaczone do przeprowadzania testów starzenia i wydajności, gwarantują najwyższe bezpieczeństwo i maksymalny komfort użytkowania.

 

Stacjonarne magazyny energii i pojazdy elektryczne wszelkiego rodzaju – od elektrycznego roweru po elektryczną taczkę – są popularne jak nigdy przedtem. Producenci komponentów do wytwarzania akumulatorów wysokonapięciowych korzystają z nieustannie rosnącego zapotrzebowania i produkują w celu jego zaspokojenia ogniwa oraz moduły, które są później wbudowywane do systemów akumulatorowych. Ogniwa są łączone w zespoły ogniw, z których powstaje moduł, natomiast kilka połączonych ze sobą modułów daje w efekcie końcowym pakiet akumulatorowy. Wysoka gęstość energii i mocy takich magazynów energii niesie ze sobą również potencjalne zagrożenia, jeśli eksploatacja tych komponentów nie przebiega w zgodności z ich specyfikacją. Ekspansja termiczna ogniwa w kierunku ogniw sąsiednich jest przy tym bardzo istotnym aspektem pod względem bezpieczeństwa technicznego. W sytuacji, gdy ogniwo staje się niestabilne termicznie (z ang. „thermal runaway”), czyli zapala się lub nawet wybucha, izolacja sąsiednich ogniw musi być wystarczająca, by nie mogło dojść do silnego przegrzania, a tym samym reakcji łańcuchowej w całym zespole ogniw. Ogniwa i moduły są z tego względu poddawane ekstremalnym testom wytrzymałościowym w celu określenia ich żywotności i wydajności.  W komorach firmy BINDER do testowania ogniw i modułów przeprowadzane są badania odporności temperaturowej i analizy trwałości w zróżnicowanych zakresach temperaturowych. Do takich zadań niezbędne jest specjalne wyposażenie bezpieczeństwa. Firma BINDER oferuje komory testowe ze standardowym pakietem bezpieczeństwa, przeznaczone tylko do testów starzenia, jak i komory testowe z obszernym pakietem bezpieczeństwa, służące do przeprowadzania testów wydajności i starzenia.

Badanie żywotności (standardowy pakiet bezpieczeństwa A) obejmuje poddawanie odłączonych od zasilania prądowego ogniw i modułów oddziaływaniu zmiennych temperatur, co pozwala na symulację cyklicznych i kalendarzowych procesów starzeniowych. Urządzenie jest wyposażone w drugie, wbudowane na stałe, niezależne i regulowane zabezpieczenie temperaturowe, które przy fabrycznie ustawionej temperaturze 120°C pozbawia komorę testową zasilania prądowego, chroniąc ją przed silnym rozgrzaniem. Ten mechanizm bezpieczeństwa jest wspierany przez regulator z ograniczeniem temperaturowym do 120°C.

Procedura określania wydajności ogniw i modułów (pakiet bezpieczeństwa P) obejmuje natomiast obszerne testy wydajności. Ogniwa i moduły są w tym celu naprzemiennie podłączane do i odłączane od zasilania prądowego przy stale zmieniających się temperaturach, co doprowadza je do granic ich wydajności oraz obciążalności. Urządzenie to jest również wyposażone w drugie, wbudowane na stałe, niezależne i regulowane zabezpieczenie temperaturowe z wstępnie ustawioną temperaturą 120°C oraz regulator z ograniczeniem do tej samej temperatury. Dodatkowo z boku na ściankach urządzenia zainstalowano specjalne, wyposażone w gumowe zatyczki porty dostępu, gwarantujące bezpieczne przeprowadzanie przewodów.

Ponieważ w najgorszym przypadku może dojść w komorze testowej do wydzielania się gazu powstającego na skutek reakcji komponentów ogniw, można opcjonalnie zainstalować na zabezpieczeniu drzwi dwie klamry dociskowe po stronie zamknięcia. W przypadku drzwi podwójnych klamry są montowane pomiędzy drzwiami. W celu umożliwienia ewentualnego odprowadzania gazu można opcjonalnie wbudować do komór testowych przyłącza gazu obojętnego z pokrywami nadciśnieniowymi. Są one ogrzewane, aby zapobiegać powstawaniu skroplin, a tym samym ewentualnemu oblodzeniu.