1.5 Đâm xuyên

Thử nghiệm đâm xuyên bằng đinh đánh giá độ an toàn của pin bằng cách đâm kim thép qua mẫu ở một tốc độ nhất định. Kim thép xuyên qua pin, làm hỏng tính toàn vẹn của điện cực và màng ngăn, dẫn đến đoản mạch trong pin và sinh nhiệt liên tục. Mức độ nghiêm trọng của thử nghiệm đâm xuyên bằng đinh tương đối cao và chỉ có ba tiêu chuẩn được giới thiệu trong bài viết này bao gồm thử nghiệm này. Theo sự khác biệt của các mẫu thử nghiệm, các thông số thử nghiệm (độ sâu của kim, đường kính kim thép, tốc độ kim, v.v.) của thử nghiệm kim khá khác nhau. SAEJ2464 200 và GB/T31485-2015 đều yêu cầu kim thép phải ở trong mẫu trong 1 giờ sau khi đâm xuyên mẫu, nhưng FreedomCAR không chỉ định.

1.6 Lật

Bài kiểm tra lật xe mô phỏng tình trạng lật xe và lật ngược xe mà xe có thể gặp phải trong một vụ tai nạn, còn được gọi là xoay xe trong một số tiêu chuẩn (UL2580-2013, SAEJ2929 2013). SAEJ2929 2013 không chỉ định riêng hạng mục kiểm tra lật xe, hạng mục này nằm trong hạng mục kiểm tra đùn, và bài kiểm tra lật xe được yêu cầu thực hiện sau bài kiểm tra đùn.

Bài kiểm tra lật đổ của năm tiêu chuẩn trên có thể được chia thành ba loại: SAE J2464 2009, FreedomCAR và GB/T 31467.3-2015 đều yêu cầu mẫu phải được xoay với tốc độ 360 °/phút (6 °/giây) trong một chu kỳ, sau đó theo các bước tăng 90 °, mỗi vị trí phải được duy trì trong 60 phút và xoay trong một chu kỳ. Sự khác biệt là SAEJ2464 2009 và FreedomCAR không chỉ định trục quay, còn GB/T31467.3-2015 chỉ định mẫu cần xoay theo hai hướng của trục x và trục v. SAE J2929 2013 yêu cầu mẫu phải xoay 90 ° trong vòng 1~3 phút, sau đó giữ nguyên trong 5 phút và xoay trong một chu kỳ. Tiêu chuẩn UL 2580 2013 yêu cầu mẫu phải quay với tốc độ 90/15 giây trong một chu kỳ và cần phải quay theo hai hoặc ba hướng. Đặc biệt, cần lưu ý rằng thử nghiệm này không được thực hiện đối với pin axit chì giàu chất lỏng.

1.7 Thả

Thử nghiệm thả rơi mô phỏng tình huống pin điện vô tình trượt khỏi xe hoặc rơi từ trên cao. Thử nghiệm yêu cầu mẫu rơi tự do xuống đất từ ​​độ cao đã chỉ định theo một hướng nhất định.

Ngoại trừ FreedomCAR, yêu cầu rơi trên bề mặt hình trụ của thanh thép hình trụ, các tiêu chuẩn khác yêu cầu rơi trên mặt đất bê tông hoặc bề mặt cứng. Đối với chiều cao rơi, SAE J2464 2009, GB/T31485-2015 và GB/T 31467.3-2015 chỉ định chiều cao rơi cố định trong phạm vi từ 1 đến 2 m. SAE J2929 2013 và UL 2580 2013 chỉ định rằng chiều cao rơi phải cách ít nhất 1 m so với chiều cao rơi có khả năng xảy ra nhất. FreedomCAR yêu cầu chiều cao rơi không được vượt quá 10 m. Chiều cao cụ thể phải được xác định theo các điều kiện lạm dụng đáng tin cậy trong quá trình sản xuất, lắp ráp và sử dụng bình thường của pin. UL2580 2013 quy định rằng mẫu phải được thả ít nhất một lần. Khi chỉ thả một lần, không được thả theo chiều ngang. Mẫu phải nghiêng 10 ° để cạnh tiếp xúc với mặt đất; Khi số lần rơi nhiều hơn một, phải có ít nhất một lần rơi không theo phương ngang. Số lần rơi không được chỉ định trong các tiêu chuẩn khác.

2. An toàn môi trường

2.1 Chu kỳ sốc nhiệt

Thử nghiệm chu kỳ sốc nhiệt có nhiều tên gọi khác nhau trong các tiêu chuẩn khác nhau, chẳng hạn như chu kỳ nhiệt độ (IEC 62660-2 (3), GB/T 31485-2015), sốc nhiệt độ (GB/T 31467.3-2015), sốc nhiệt (SAE J2929 2013), chu kỳ nhiệt (UL 2580 2013). Mục đích của thử nghiệm này là xác minh khả năng của pin điện chống lại những thay đổi đột ngột và nhanh chóng về nhiệt độ môi trường. Đây là hạng mục thử nghiệm được sử dụng rộng rãi nhất. Tất cả các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật trong bài báo này đều bao gồm hạng mục này. Thử nghiệm này yêu cầu mẫu phải được chuyển đổi nhanh chóng giữa hai nhiệt độ cực đại và được giữ trong một thời gian nhất định và được chu kỳ trong 5 lần trở lên. Cần lưu ý rằng thiết bị kiểm soát nhiệt độ hoặc thiết bị làm mát có liên quan phải được đóng lại trước khi thử nghiệm. Ngoại trừ IEC 62660-2:2010 yêu cầu nhiệt độ tối thiểu là – 20 ℃ khi thử nghiệm mẫu đang hoạt động, các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật khác yêu cầu nhiệt độ tối thiểu là – 40 ℃, trong khi yêu cầu về nhiệt độ tối đa thì khác nhau, dao động từ +60 ℃ đến +85 ℃.

Thời gian chuyển đổi nhiệt độ gián tiếp chỉ định tốc độ thay đổi nhiệt độ. Thời gian chuyển đổi nhiệt độ của IEC 62660-2 (3) và GB/T 31485-2015 dài hơn, hơn 2 giờ, trong khi thời gian quy định trong các tiêu chuẩn khác ít hơn 30 phút. Số chu kỳ chủ yếu là 5 hoặc 30. Nhìn chung, có nhiều chu kỳ có thời gian chuyển đổi nhiệt độ dài, ngoại trừ GB/T 31485-2015. Cần lưu ý rằng SAE J2929 2013 tham chiếu đến UN38.3 và SAE J2464 2009, quy định rằng các thông số của cả hai tiêu chuẩn đều có thể được lựa chọn. UL 2580 2013 đã trích dẫn phần không hoạt động của các mẫu SAEJ2464 2009 và IEC 62660-2:2010 và chọn các tiêu chuẩn được trích dẫn theo loại mẫu.

2.2 Độ ổn định nhiệt

Kiểm tra độ ổn định nhiệt còn được gọi là kiểm tra độ bền nhiệt độ cao (IEC 62660-2 (3)), kiểm tra gia nhiệt (UL2580 2013, GB/T 31485-2015), được sử dụng để đánh giá độ ổn định của pin ở nhiệt độ cao.

Có 6 mục trong thông số kỹ thuật tiêu chuẩn được mô tả trong bài viết này bao gồm thử nghiệm nhiệt độ tăng đột ngột, có thể được chia thành 2 loại theo quy trình thử nghiệm.

Tiêu chuẩn loại 1 là IEC6260-2:2010, IEC 62660-3:2016, UL 2580 2013, GB/T 31485-2015, trong đó UL2580 2013 trực tiếp tham chiếu đến IEC 62660-2:2010. Tiêu chuẩn loại này yêu cầu nhiệt độ phải được gia nhiệt trực tiếp đến nhiệt độ quy định với tốc độ 5℃/phút và quá trình gia nhiệt phải dừng lại sau 30 phút hoặc 120 phút;

Loại thứ hai là SAE J2464 2009 và FreedomCAR, yêu cầu gia nhiệt theo từng bước 5 ℃ và giữ ở mỗi nhiệt độ trong một thời gian nhất định cho đến khi đạt đến nhiệt độ quy định hoặc mẫu gặp sự cố nghiêm trọng, sau đó bắt đầu từ bước nhiệt độ cuối cùng, gia nhiệt theo từng bước 2 ℃ và giữ ở mỗi nhiệt độ trong ít nhất 1 giờ cho đến khi mẫu bị mất kiểm soát nhiệt, để xác định nhiệt độ mất kiểm soát nhiệt. Loại thử nghiệm mất kiểm soát nhiệt đầu tiên tập trung nhiều hơn vào việc đánh giá tính ổn định của pin ở nhiệt độ cao, trong khi loại thử nghiệm thứ hai tập trung nhiều hơn vào việc ước tính nhiệt độ mất kiểm soát nhiệt của pin.

2.3 Cháy

Thử nghiệm cháy đánh giá hiệu suất an toàn của pin trong trường hợp hỏa hoạn bằng cách cho mẫu pin tiếp xúc với lửa hoặc bằng mô phỏng. Tên của các thử nghiệm này là khác nhau. Trong bài báo này, tiếp xúc với lửa bên ngoài (GB/T 31467.3-2015), tiếp xúc với lửa (Iso 12405-3:2014), nguy cơ nhiệt độ cao (SAE J2464 2009), tiếp xúc với hỏa hoạn mô phỏng xe (SAE J2929 2013), tiếp xúc với lửa bên ngoài (UL2580 2013), tiếp xúc với lửa bên trong (UL 2580 2013) Các thử nghiệm như đạn pháo (UL2580 2013), khả năng chống cháy (ECER100-02 2013) và cháy nhiên liệu mô phỏng (Freedom CAR) đều được phân loại thành một loại, được gọi chung là thử nghiệm cháy.

Quy trình thử nghiệm của ISO 12405-3:2014, ECE R100-02 2013 và GB/T31467.3-2015 tương tự nhau. Cho nhiên liệu vào một bình chứa tấm phẳng, đốt cháy và làm nóng trước trong 60 giây, sau đó đặt tấm phẳng dưới mẫu để tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa trong 70 giây. Sau đó đậy tấm phẳng lại và giữ trong 60 giây để kết thúc thử nghiệm. Quy trình thử nghiệm của SAE J2464 2009 và FreedomCAR tương tự nhau. Thay vì sử dụng ngọn lửa trần để thử nghiệm, mẫu được đưa vào một ống đồng kim loại hình trụ, nung nóng đến 890 ℃ trong vòng 90 giây, duy trì trong 10 phút hoặc các điều kiện khác ngăn cản thử nghiệm tiếp tục. SAE J2929 2013 không chỉ rõ quy trình thử nghiệm, nhưng tổ chức chịu trách nhiệm chỉ rõ các chi tiết và cung cấp SAE J2464, ECE R34, SAE J2579, KoreanMUSS 18-3, FMVSS 304 và các tiêu chuẩn khác để tham khảo. UL2580 2013 có ba hạng mục thử nghiệm cháy.

Đối với thử nghiệm đốt cháy bên ngoài, mẫu được nung nóng đến 590 ℃ bằng ngọn lửa trần, sau đó giữ trong 20 phút. Thử nghiệm đốt cháy bên trong xác minh tác động lên toàn bộ cụm pin sau khi pin đơn bị mất kiểm soát nhiệt. Nó có thể thúc đẩy sự mất kiểm soát nhiệt của pin đơn ở vị trí trung tâm trong vòng 10 phút bằng cách sưởi ấm, châm cứu và các phương tiện khác. Quan sát tình trạng của cụm pin. Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho pin lithium ion. Sự phun cháy được trích dẫn theo UL 1642-2012, do đó mẫu được tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa trần cho đến khi bắt lửa hoặc phát nổ.