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Reducción de los factores de riesgo en las cámaras ambientales para las pruebas de baterías

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Reducción de los factores de riesgo en las cámaras ambientales para las pruebas de baterías

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En el desarrollo e investigación de productos, las pruebas de baterías se convierten en un componente vital. Examinaremos brevemente los distintos tipos de cámaras ambientales para las pruebas de baterías con el fin de mitigar los riesgos al analizar las baterías en diferentes condiciones de temperatura. Se tratarán conjuntamente los distintos tipos de celdas, los procesos de evaluación y un resumen de los problemas de seguridad al realizar las pruebas de las baterías. Se trata de criterios importantes para considerar cómo elegir las cámaras ambientales más adecuadas para las pruebas de baterías. En los vehículos eléctricos, es vital comprender la forma en que el producto interactúa con todos los demás elementos. Aclararemos qué elementos de seguridad y precauciones hay que utilizar y el motivo.

El desbordamiento térmico del Li-ion es una respuesta rápida, extrema y autosuficiente. Evaluar la respuesta no es tan importante como manejar correctamente los subproductos (gases y presión). Sin embargo, una prueba incorrecta de la batería puede poner en peligro la seguridad de los consumidores y costar millones de dólares a la empresa. El smartphone Galaxy Note del gigante tecnológico no pasó por ninguna, pero sí por dos retiradas del mercado a causa de la explosión de una batería. Este tipo de escenario podría haberse evitado con pruebas precisas y repetibles. Eso sólo es posible utilizando una cámara de pruebas de humedad y temperatura de alta calidad.

Variedad de niveles de peligro incluidos en las baterías de iones de litio

Los problemas más comunes a los que se puede enfrentar son: la infracarga, la sobrecarga y la fractura de la membrana divisoria. Hay una gran variedad de peligros de seguridad asociados a uno o varios de estos fallos, que pueden ser particulares del producto que se analiza. Hay muchas especificaciones UL e IEC para analizar las baterías y garantizar que puedan soportar su entorno diario. Durante el proceso de carga y descarga para cumplir con las especificaciones mencionadas necesitamos cámaras ambientales para probar las baterías en altas y bajas temperaturas. La temperatura, la carga/descarga y la profundidad de la descarga pueden afectar significativamente a la vida útil de las baterías.

Variedad de niveles de peligro incluidos en las baterías de iones de litio

Tipos de peligro y sus efectos

Daño por defecto

Ningún daño o peligro; reducción reversible de la función. La sustitución o el reajuste del aparato de seguridad es suficiente para restablecer la funcionalidad estándar. Se requiere la sustitución o reparación.

Fuga menor

Prueba de la regeneración de la célula o de la ventilación mediante la pérdida de peso de RESS < 50 por ciento de la reducción del peso del electrolito.

Fuga grande

Prueba de fuga móvil o venteo utilizando la reducción de peso de RESS > 50 por ciento de la reducción de peso del electrolito.

Ruptura

Reducción de la integridad mecánica de este contenedor de RESS, lo que provoca una descarga del contenido. La potencia cinética de la sustancia descargada no es suficiente para causar daños físicos fuera del RESS.

Explosión

La descarga de energía a gran velocidad es suficiente para inducir ondas de presión o proyectiles que podrían provocar daños estructurales y corporales importantes, en función del tamaño del RESS.

¿Quiere seguridad para las baterías? Elija las cámaras ambientales adecuadas para las pruebas de baterías

La elección de la cámara de pruebas ambientales adecuada es una elección importante para los ingenieros de pruebas, sea cual sea la aplicación. Pero cuando el producto que se analiza es una batería sumergible, hay mucha información en la que pensar. Las consideraciones más importantes deben basarse en el grado de seguridad necesario para el programa del usuario final y las utilidades esenciales y accesibles. La preocupación más frecuente que conllevan las pruebas ambientales es la descarga de gases inflamables al entorno de la prueba si se produce un desbordamiento térmico. En la mayoría de los casos, este lanzamiento se produce a enormes presiones durante cortos periodos de tiempo (normalmente de 5 a 10 minutos por célula). Los atributos particulares de estos gases deben ser evaluados cuando los productores diseñan las seguridades relacionadas con la cámara de pruebas.

El requisito de prueba de las baterías de iones de litio es mucho más crucial para disminuir las emisiones de los automóviles e inducir los híbridos eléctricos. Nuestra experiencia demostrada proporciona las soluciones de menor precio. Cada cámara de pruebas se construye en función de los requisitos de evaluación específicos. Cualquiera puede interconectarse rápidamente con los cicladores de baterías, los sistemas de adquisición de datos de seguimiento y gestión, y otros equipos de prueba para obtener una opción de evaluación completa e integrada.

Calidad de construcción y rendimiento

Dada la cantidad de factores que influyen en las pruebas ambientales, los materiales utilizados para construir las cámaras de temperatura y humedad tendrán que maximizar la funcionalidad y ser duraderos.

Las cámaras de ensayo de gama alta poseen estas características de diseño físico:

Accesorios no conductores que conectan las baterías a los cables que conducen a un ciclador de baterías para obtener resultados precisos y potentes de coste y liberación

Interior de acero inoxidable tipo 304 soldado para comprender los derrames de gasolina y líquidos compuestos y mitigar los peligros de incendio

Material aislante térmico de alta eficiencia y sin volatilidad para un entorno de temperatura constante en el espacio de trabajo

El exterior de acero de gran calibre protege los múltiples sistemas eléctricos y mecánicos de los componentes del laboratorio y de la línea de producción

Colaboración de hardware y software

Los tiempos de estar al lado de su sala de pruebas y supervisar el progreso ya han pasado. Empiece a buscar instrumentación que le permita manejar y supervisar sus aparatos bajo prueba a través de una conexión remota segura.

La combinación de hardware y aplicaciones, DGBell es estándar en todas las cámaras de pruebas de humedad y temperatura, y también se puede adaptar a muchas cámaras de evaluación existentes, independientemente del fabricante. Esta tecnología ha revolucionado la práctica de la construcción de perfiles de evaluación y ha creado un potencial seguro de supervisión y funcionamiento a distancia, un requisito en el entorno de trabajo actual. Con todo el hardware y el software instalado y las baterías localizadas, se pueden comandar las evaluaciones desde cualquier lugar a través de los portátiles, tabletas y ordenadores del grupo. Una buena cámara ambiental para las pruebas de baterías posee las siguientes cualidades:

Dirigir y supervisar la sala de evaluación

Capaz de crear múltiples plantillas de pruebas

El almacenamiento adquirido por cada plantilla está vinculado con un servidor. Puede controlar la cámara de pruebas de forma remota

Ver los datos actuales e históricos (incluso mientras se realiza una prueba)

Se pueden conceder múltiples permisos de acceso a los recursos de la cámara de pruebas por usted con los miembros de su equipo

¿Cómo reducir los riesgos incorporados en las cámaras ambientales durante las pruebas de la batería?

Teniendo en cuenta la seguridad, la característica de seguridad más frecuente integrada en las cámaras ambientales para probar las baterías son los calentadores de vaina con restricción de temperatura. El objetivo de los calentadores de vaina sería controlar la temperatura de la superficie del calentador. Esto permitirá que la cámara satisfaga la temperatura del aire deseada y que se mantenga por debajo de la etapa de autoignición de cualquier gas nocivo que pueda haberse descargado pero que no haya provocado el fuego. Junto con los calentadores de vaina restringidos térmicamente, se deben requerir medidas para mitigar el peligro de recursos de chispas en la habitación si se comprueba que puede haber vapores inflamables. Estas medidas preventivas incluyen, pero no se limitan a, aspas de ventilador o ruedas de molino que no produzcan chispas, barreras intrínsecamente seguras en todos los detectores (de humedad y temperatura) para evitar que se produzcan grandes impulsos de tensión en la sala a través de los cables, así como la eliminación de cualquier luz interior de la cámara.

Otra cuestión en la que hay que pensar es en los daños por presión. La presión aplicada para liberar los gases de la batería durante la prueba depende del tamaño y el diseño de la misma. La mayoría de los fabricantes de cámaras de pruebas ambientales para pruebas de baterías tienen una interfaz de alivio de presión estándar que permite que la cámara "respire" teniendo en cuenta la contracción y expansión de la atmósfera dentro del ecosistema acondicionado. Estos respiraderos de alivio de presión "estándar" pueden a menudo no ser suficientes para compensar la tensión y la cantidad descargada en caso de colapso. En lugar de los discos de ruptura, que suelen utilizarse para compensar la liberación acelerada de esfuerzos, hemos desarrollado un sistema de alivio de presión a medida para el flujo de gas necesario. La ventaja de este método es que no se necesita ningún tipo de mantenimiento para "reajustar" este venteo a la posición de "reposo".

Conclusión

Cada fabricante de baterías o piezas debe evaluar sus riesgos y modos de fallo únicos. Si se desconoce el peligro, puede ser beneficioso analizar el escenario del "peor caso". Con esta información, puede utilizar un fabricante de salas para determinar la seguridad adecuada de su programa. No hay un equipo de seguridad o espacio de batería estándar, ya que los peligros pueden fluctuar significativamente según el diseño del producto, el montaje y la química de la batería. Recuerde que la localización de una cámara de humedad y temperatura para las pruebas de baterías debe ser un trabajo de colaboración. Consulte con sus investigadores e ingenieros y trabaje con un fabricante que tenga los conocimientos necesarios para personalizar una solución para usted. DGBell entiende que las pruebas son siempre vitales para la invención y para superar a los competidores en el mercado.