UL9540A-Testkammer für thermisches Durchgehen und Explosion von Lithiumbatterien

Kammer für thermisches Durchgehen und Explosion von Lithiumbatterien 

Produkteinführung

Die Lithiumbatterie-Explosionskammer wird hauptsächlich für Experimente zum thermischen Durchgehen, zur Verbrennung und sogar zur Explosion von Lithiumbatterien verwendet. Die Explosionsreaktion von Lithiumbatterien erfolgt schnell, die freigesetzte Energie ist enorm und es werden eine Vielzahl von giftigen und schädlichen Gasen freigesetzt. Daher muss das Experiment in einer abgedichteten Umgebung durchgeführt werden, wobei der Prozess der Druckbeaufschlagung des Explosionseffekts befolgt werden muss, um einen druckbeständigen Tank zu konstruieren.

Die Kernexplosionskammer besteht hauptsächlich aus folgenden Teilen: Explosionskammer, Heizsystem, Druckdetektionssystem, Temperaturdetektionssystem, Luftspülsystem, Stickstofffüllsystem, Vakuumsystem, Gasprobenahmesystem, Datenerfassungssystem, Computer;

Geräteeigenschaften: Simulation der Gasproduktion beim thermischen Durchgehen einer einzelnen Batterie, zur Bewertung der Gasproduktion, -rate und -zusammensetzung beim thermischen Durchgehen einer einzelnen Batterie. Temperatur-, Druck- und Spannungsdaten können während des Tests erfasst werden; und das entweichende Gas kann zusammen mit der Reaktionszeit beprobt und gesammelt werden; und es verfügt über die Funktionen Videoüberwachung, simulierte Vakuum- und Inertgasatmosphäre.

Dieses Testprogramm wurde in Anlehnung an den Standard UL9540A entwickelt und kann die Anforderungen des Standards UL9540A für den thermischen Durchgehentest von elektrischen Zellen erfüllen. Das Gesamtdesign basiert auf den Eigenschaften des Zellentests und berücksichtigt, dass sich das Testprodukt von allgemeinen Produkten unterscheidet, um maximale Sicherheit und Zuverlässigkeit des gesamten Systems zu gewährleisten.

Die Merkmale des Zellentests sind hauptsächlich das thermische Durchgehen sowie die Gaszusammensetzung und die Explosionseigenschaften. Das Testprogramm ist in vier Teile unterteilt: Erstens, die Lithiumbatterie-Explosionskammer für Experimente zum thermischen Durchgehen, zur Verbrennung und sogar zur Explosion von Lithiumbatterien; Zweitens, Gaschromatographie-Analyse, Analyse der Zusammensetzung einer Vielzahl von Gasen nach dem thermischen Durchgehen. Drittens, der Explosionsgrenzwerttest, der verwendet wird, um die Verbrennung und Explosion von brennbaren Gasen oder Dämpfen der oberen Konzentrationsgrenze und der unteren Konzentrationsgrenze sowie den Explosionsdruck, den Explosionsindex usw. zu testen; Viertens, der Test der Verbrennungsrate des freigesetzten Gases, die Verbrennungsgeschwindigkeit brennbarer Gase in der vertikalen Glasröhre und verwandte Hilfsparameter, um die Messung der Verbrennungsrate des brennbaren Gases zu erreichen;

Standard

UL 9540 A

Testmethode zur Bewertung der Ausbreitung von thermischem Durchgehen und Feuer in Batteriespeichersystemen

Hauptparameter

Tankstruktur

Die Experimentierkammer ist als zylindrischer Tank konzipiert, der horizontal angeordnet ist;
Bestehend aus Kabinenkörper, Kabinentür, Stützfüßen, Beobachtungsfenster, Hilfsheizungsausfallvorrichtung usw., wie in der obigen Abbildung gezeigt;
Material: Edelstahl SUS304.
Die Kammer verwendet einen dreiteiligen Schnellöffnungsmodus, der die Bedienung erleichtert;
Die Luke und der Zylinder können durch die Scharnierverbindung schnell geöffnet werden, was die Installation von Experimentierproben und die Anordnung von Testinstrumenten erleichtert.
Der höchste Druck: Der maximale Betriebsdruck beträgt nicht weniger als 3 MPa, der konstante Betriebsdruck nicht weniger als 2,5 MPa;
Ausgestattet mit Sicherheitsdesign: Verwendung eines importierten Druckentlastungsventils und eines Entlastungsstücks mit doppeltem Druckentlastungskanal, Sicherheitsredundanzdesign;
Einlass, automatische Steuerung von Präzisionsventilen, kann die Stickstofffüll- und Spülfunktion ausführen;
Der Auslass, die Präzisionsventilsteuerung kann das Vakuum, die Entlüftung und das Sammeln von Probengas durchführen;
Vor der Installation des Magnetventils werden Kugelhähne zum Schutz des Magnetventils installiert;;
Druckmessanschluss, verbunden mit dem Manometer, dem Druckmessumformer und dem Sicherheitsentlastungsventil;
Vakuumsystem: Vakuumpumpe mit einer Pumprate von ≥ 10 l/s, um den Vakuumgrad ≤ 1,0 kPa zu erreichen, der Tank erfüllt die nationalen Standards und erfordert Hochdruckbehälter-Leckagetestanforderungen
Leitungseinführung reserviert, Thermoelemente, Heizleitungen, Signalleitungen und andere Leitungsschnittstellen (können angepasst werden)
Der Behälter ist mit einem Hochdruck-Beobachtungsfenster ausgestattet, das Hochdruckglas verwendet;
Der Lagerraum ist mit Beleuchtungsfenstern und Überwachungsfenstern ausgestattet, externe Beleuchtung;
Beobachtungslinsen und Fülllinsen: Beobachtungslinsendurchmesser 125 mm, Druckbeständigkeit von nicht weniger als 3 MPa; Fülllinsendurchmesser 125 mm, Druckbeständigkeit von nicht weniger als 3 MPa.

Das Druckmesssystem

Bestehend aus einem Hochdruckmanometer, einem in Deutschland importierten Hochdrucksensor und einem Vakuummanometer aus Deutschland;
Hochdrucksensoren und Vakuumsensoren sind am vorderen Ende mit einem Hochdruckkugelventil ausgestattet, das gemäß den Betriebsverfahren automatisch den geeigneten Druckmesskanal auswählt;
Der Hochdrucksensor wird verwendet, um die Druckänderung während des Batterieausfalls zu überwachen;
Bereich 0-3 MPa, Genauigkeit von nicht weniger als ± 0,5 % FS, 4 Erfassungskanäle, 10 Hz;
Magnetventil: Hochdruck-Magnetventil, Druckbeständigkeit von nicht weniger als 3 MPa, Temperaturbeständigkeit von nicht weniger als 100 ℃;

Temperaturmesssystem

1. Importiertes Omega-Thermoelement, Temperaturbeständigkeit nicht weniger als 1100 ℃, Güteklasse nicht weniger als II;
2. Unterstützung (16 Kanäle) der Temperaturerfassung
Steuerungs- und Detektionssystem
Computer + Labview-Computersteuerungssystem;
Das Programm steuert automatisch die Temperaturanstiegsrate; Heizrate von 4 ℃ ~ 7 ℃ / min;
Echtzeit-Temperaturerfassungssystem, Echtzeit-Erstellung einer Temperaturdatenkurve;
Echtzeitüberwachung des Drucks in der Kammer und der Umgebungstemperatur im Lager, Echtzeitanalyse der Gasproduktionsrate der Batterie;
Automatische Berechnung und Analyse der Gesamtmenge des von der Batterie freigesetzten Gases;
6, Das Programm ersetzt automatisch das Gas in der Kammer, um sicherzustellen, dass die Sauerstoffkonzentration in der Kammer weniger als 1 % beträgt;
7. Synchronisierte Erfassung von Batteriespannung, -strom, -temperatur und -druckdaten zur Analyse des Strom-/Spannungsänderungsprozesses beim thermischen Durchgehen der Batterie.
8. Genaue Messung der Starttemperatur des thermischen Durchgehens der Batterie, der maximalen Rate des thermischen Durchgehens und anderer thermischer Verhaltensparameter;
9. Mehrweg-Gassammelbeutel zur Probenentnahme, mit GC oder FTIR zur Analyse der Gaszusammensetzung und -konzentration;
10. Ausgestattet mit einem automatischen Reinigungsprogramm für das Kammergas;
11. Polling-Probenahme für jeden Kanal, das Gasprobenahmeintervall kann eingestellt werden;
 

Elektrische Schnittstelle
Probenheizungsschnittstelle 2 Kanäle;
Spannungserfassung 4 Kanäle;
Temperaturerfassung 16 Kanäle;
Drucksignalerfassung 2-Wege (Vakuum + Hochdruck);
Reserviert für 2-Wege-Ladeschnittstelle, jeweils 300 A, kann parallel verwendet werden;

Datenerfassungsmodul

Temperaturerfassung 0 ℃ - 1300 ℃ Genauigkeit: ± 1 ℃ Auflösung: ± 0,1 ℃ 16 Erfassungskanäle, Frequenz 10 Hz ;
Druckerfassung 4-20 mA, Genauigkeit: ± 0,25 % FS Auflösung: 0,01 mA, 4 Erfassungskanäle, Frequenz bis zu 100 Hz;
Datenerhaltung Erstellung unabhängiger Dokumente und Videos, Temperatur, Spannung, Druck für dieselbe Schnittstelle 

Spezifikation :

Die Kabine nimmt die Größe ein: Breite 1,5 Meter x Länge 2,5 Meter x Höhe 2 Meter
Die Gesamtmenge der Ausrüstung: 1300 kg
Stromversorgung: 220 V, 6 kW