Hızlanan Oran Kalorimetresi (ARC)
Hızlandırılmış Oran Kalorimetresi (ARC) — ToronFT™ ARC
ToronFT™ ARC Pil Adyabatik Hızlandırma Oranı Kalorimetresi, lityum iyon pil hücrelerinin ve modüllerinin adyabatik sıcaklık artış davranışının tespiti ve karakterizasyonu için tasarlanmış kritik bir güvenlik test cihazıdır. Test boyunca pil numunesi etrafında gerçek adyabatik (sıfır ısı kaybı) koşulları koruyarak, ToronFT™ ARC, herhangi bir laboratuvar cihazından elde edilebilecek en doğru kendi kendine ısınma davranışı, termal kaçış başlatma sıcaklığı ve ısı üretim oranlarının ölçümünü sağlar.
ToronFT™ ARC, aşırı sıcaklık maruziyeti, kısa devre olayları ve aşırı şarj koşulları da dahil olmak üzere aşırı koşullar altında lityum pillerin termal kaçış sürecini son derece adyabatik test ortamlarında simüle edebilir. Cihaz, uluslararası lityum iyon pil termal güvenlik standartlarının adyabatik sıcaklık artışı karakteristik test gereksinimlerini karşılayarak, pil geliştiricilerine, üreticilerine ve güvenlik araştırmacılarına pil tasarım optimizasyonu, güvenlik yeterliliği ve tehlike değerlendirmesi için gerekli nicel termal kaçış verilerini sağlar.
Hızlandırılmış Oran Kalorimetresi (ARC) — ToronFT™ ARC Uygulamaları
- Lityum iyon pil üreticileri: Hücreler, modüller ve paket düzeyindeki düzenekler için termal güvenlik yeterlilik testi ve termal kaçak karakterizasyonu
- Elektrikli araç batarya sistemi geliştiricileri: Batarya paketi termal yönetim sistemi tasarımı ve doğrulaması için adyabatik kalorimetre
- Enerji depolama sistemi üreticileri: BESS güvenlik sertifikasyonu için termal kaçış başlangıç sıcaklığı ve ısı üretim hızı karakterizasyonu
- Pil Ar-Ge departmanları: yeni pil kimyaları, elektrot malzemeleri ve elektrolit formülasyonlarının termal kararlılık açısından değerlendirilmesi.
- Üçüncü taraf pil güvenlik test laboratuvarları: IEC 62619, UL 9540A ve ilgili uluslararası pil güvenlik standartlarına göre adyabatik hızlandırma oranı kalorimetrisi.
- Mevzuat uyumluluk programları: Ulaşım güvenliği otoritesi pil sertifikasyon başvuruları için termal kaçış verilerinin oluşturulması
Standartlar
ToronFT™ ARC, aşağıdakiler de dahil olmak üzere uluslararası kabul görmüş pil güvenliği standartlarına uygun olarak lityum pil termal güvenlik testlerini destekler:
- IEC 62619: Alkali veya diğer asit olmayan elektrolitler içeren ikincil piller ve bataryalar — Endüstriyel uygulamalarda kullanılacak ikincil lityum piller ve bataryalar için güvenlik gereksinimleri
- UL 9540A: Akü enerji depolama sistemlerinde termal kontrolsüz yangın yayılımının değerlendirilmesi için standart test yöntemi
- IEC 62133-2: Alkalin veya diğer asit olmayan elektrolitler içeren ikincil piller ve bataryalar — Taşınabilir, sızdırmaz ikincil lityum piller ve bataryalar için güvenlik gereksinimleri
- BM 38.3: Tehlikeli maddelerin taşınmasına ilişkin tavsiyeler — Test ve kriterler kılavuzu (lityum pil güvenlik testleri)
- SAE J2464: Elektrikli ve hibrit elektrikli araçlarda şarj edilebilir enerji depolama sistemi (RESS) güvenlik ve kötüye kullanım testleri
Hızlanan Oran Kalorimetresi (ARC) — ToronFT™ ARC Temel Özellikleri
- Gerçek adyabatik test ortamı — ceket sıcaklığı, numune sıcaklığını hassas bir şekilde takip ederek ısı kaybını ortadan kaldırır ve mevcut en doğru termal kaçış başlangıcı ve ısı üretim hızı verilerini sağlar.
- Yüksek adyabatik koşullar altında aşırı sıcaklık, kısa devre ve aşırı şarj durumlarında termal kaçışı simüle eder.
- Test prosedürünün tam otomasyonu: başlangıç sıcaklığı ayarı, sıcaklık artış adımı, sonlandırma sıcaklığı, veri örnekleme süresi, bekleme süresi ve kendiliğinden ısınma tespiti - bunların tümü cihaz kontrol sistemi tarafından yönetilir.
- Sabit sıcaklıkta tutma adımlarıyla kademeli ısıtma, kendiliğinden ısınmanın ve termal kaçışın başlangıç sıcaklığını hassas bir şekilde belirler.
- Kendiliğinden ısınma algılama modu: Sıcaklık artış hızı tanımlanan eşiği aştığında otomatik olarak adyabatik izlemeye geçer.
- Test sonrası güvenlik gözlem kayıtları: şişme, sızıntı, duman, yangın, patlama, mermi kabuğu yırtılma yeri
- Kritik güvenlik verisi çıktısı: adyabatik sıcaklık artış profili, termal kaçış başlangıç sıcaklığı, maksimum sıcaklık artış hızı, toplam üretilen ısı.
Teori ve Yöntem
Adyabatik hızlandırma oranlı kalorimetre, kalorimetre kılıfının sıcaklığını numune yüzeyinin sıcaklığıyla tam olarak aynı tutarak bir pilin kendi kendine ısınma özelliklerini belirler; bu da herhangi bir sıcaklık gradyanını ve dolayısıyla numune ile çevresi arasında herhangi bir ısı transferini ortadan kaldırır. Bu gerçek adyabatik koşullar altında, pil içindeki ekzotermik reaksiyonlar tarafından üretilen herhangi bir ısı tamamen numune içinde tutulur ve ısı üretim hızıyla doğru orantılı ölçülebilir bir sıcaklık artışı üretir.
ToronFT™ ARC test prosedürü, başlangıçta şarj edilmiş pil numunesinin adyabatik simülasyon test cihazına yerleştirilmesi ve sıcaklık veri toplama hatlarının bağlanmasıyla başlar. Başlangıç sıcaklığı, sıcaklık artış adımı, sonlandırma sıcaklığı ve veri örnekleme süresi ayarlanır. Numune, yüzey sıcaklığı ilk ayar noktasına ulaşana kadar ısıtılır ve sıcaklık ve süre kaydedilirken belirtilen süre boyunca bu sıcaklıkta tutulur. Isıtma, her sabit sıcaklık adımında sıcaklık artış hızı hesaplanarak kademeli olarak devam eder. Kendiliğinden ısınma tespit edildiğinde (sıcaklık artış hızı tanımlanmış bir eşiği aştığında), sistem tamamen adyabatik moda girer ve termal kaçış meydana gelene veya test sona erene kadar pilin kendiliğinden oluşan sıcaklık artışını otomatik olarak izler. Testten sonra, şişme, sızıntı, duman, yangın, patlama ve kabuk yırtılma yeri dahil olmak üzere gözlemler kaydedilir.
Hızlandırılmış Oran Kalorimetresi (ARC) — ToronFT™ ARC Teknik Özellikleri
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Model | ToronFT™ ARC |
| Test Prensibi | Adyabatik kalorimetre (ceket sıcaklığı, numune sıcaklığını takip eder) |
| Uygulanabilir Örnekler | Lityum iyon pil hücreleri, modülleri ve alt montaj parçaları |
| Test Koşulları Simüle Edildi | Aşırı sıcaklık, kısa devre, aşırı şarj |
| Prosedür Modu | Otomatik kendi kendine ısıtma algılama ve adyabatik izleme özellikli kademeli ısıtma (ısıtma-bekleme-arama) sistemi. |
| Kaydedilen Veriler | Sıcaklık-zaman ilişkisi; sıcaklık artış hızı; termal kaçış başlangıç sıcaklığı |
| Test Sonrası Gözlemler | Şişme, sızıntı, duman, yangın, patlama, mermi yırtılması yeri |
| Standart Uyum | IEC 62619; UL 9540A; IEC 62133-2; BM 38.3; SAE J2464 |