Pil Yangınına Maruz Kalma Test Cihazı
Pil Yangınına Maruz Kalma Test Cihazı – ToronFT™ BBT
ToronFT™ BBT Pil Yangın Maruziyeti Test Cihazı, şarj edilebilir lityum pillerin ve pil paketlerinin yanma direncini ve yanıcılığını değerlendirmek için tasarlanmış, tamamen otomatik bir yangın maruziyeti test cihazıdır. UL 2054 ve UL 1642 standartlarına uygun olan cihaz, test numunelerini bir Bunsen brülöründen gelen kontrollü aleve maruz bırakırken, sekizgen tel örgü bir muhafaza, yanma sırasında fırlatılan herhangi bir parçacıkları içeride tutar. Operatörler, alev uygulama süresini programlayabilir ve testi uzaktan izleyebilir, böylece pilin yanması veya patlaması durumunda meydana gelebilecek tehlikeli olaylardan personeli koruyabilirler.
ToronFT™ BBT, küçük tek hücreli silindirik lityum iyon pillerden tüketici elektroniği ve taşınabilir güç ürünlerinde kullanılan çok hücreli pillere kadar geniş bir yelpazedeki hücre ve pil paketi formatlarını destekler. Cihazın ayarlanabilir alev yüksekliği ve otomatik ateşleme sistemi, her numunede tutarlı ve tekrarlanabilir test koşulları sağlar. Yüksek saflıkta sıvılaştırılmış petrol gazı beslemesi ve 9.5 mm iç çaplı Bunsen brülör tüpü, UL 2054 Madde 22 ve UL 1642 Madde 20'de belirtilen parlak mavi alevi üretir. Test zamanlaması, her biri 0 ila 99.99 saniye arasında bağımsız olarak programlanabilen hem alev açık hem de alev kapalı (art yanma) aşamalarını kapsar.
Pil üreticileri, üçüncü taraf test laboratuvarları ve kalite kontrol departmanları için tasarlanan ToronFT™ BBT, UL 2054, UL 1642 ve IEC 60086-4'ün fiziksel donanım gereksinimlerini karşılayarak, en yaygın olarak referans alınan Kuzey Amerika ve uluslararası pil güvenlik standartlarında uyumluluk testi için tek bir cihaz sunar. Tamamen otomatik kontrol sistemi, test yürütmesinden operatör değişkenliğini ortadan kaldırarak tutarsız sonuç riskini azaltır ve yüksek hacimli test ortamlarında verimliliği artırır.
Pil Yangınına Maruz Kalma Test Cihazı – ToronFT™ BBT Uygulamaları
ToronFT™ BBT, ticari ve tüketici pazarları için lityum bazlı pil ürünleri tasarlayan, üreten veya nitelendiren sektörlerde kullanılmaktadır. Tipik uygulamalar şunlardır:
- Lityum İyon ve Lityum Metal Pil Üretimi: UL 1642 ve UL 2054 standartlarına göre ürün sertifikasyonundan önce silindirik, prizmatik ve poşet tipi pillerin yangına maruz kalma ve yanmaya dayanıklılık testlerinin yapılması.
- Tüketici Elektroniği Pil Paketleri: Akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, tabletler, taşınabilir güç bankaları ve giyilebilir cihazlar için pil paketlerinin UL 2054 Ev ve Ticari Piller gerekliliklerine uygunluğunu doğrulamak amacıyla yapılan güvenlik testleri.
- Elektrikli Araç (EV) ve E-Mobilite Bileşenleri: Daha geniş kapsamlı pil kötüye kullanım test programlarının bir parçası olarak, UL 2580 ve IEC 60086-4 standartlarına göre lityum iyon pillerin ve küçük modüllerin yangın tehlikesi değerlendirmesi.
- Üçüncü Taraf ve Akredite Test Laboratuvarları: UL, CE veya IEC sertifikası almak isteyen pil üreticileri için, yayınlanmış standartlardaki referans cihaza uygun, tekrarlanabilir test geometrisine sahip, standartlaştırılmış yangına maruz kalma testleri.
- Pil Ar-Ge ve Yeni Kimya Geliştirme: Ürün geliştirme döngüleri sırasında prototip pil tasarımlarının termal kaçış davranışı, yanma yayılımı ve fırlatma riski açısından hızlı bir şekilde taranması.
- Elektrikli Aletler ve Endüstriyel Batarya Paketleri: Piyasaya sürülmeden önce kablosuz aletler, tıbbi cihazlar ve endüstriyel taşınabilir ekipmanlar için batarya paketlerinin yanıcılık yeterlilik testlerinin yapılması.
- Quality Control Gelen Malların Kontrolü: Elektronik montajcılarında ve OEM üreticilerinde, satın alınan pil hücrelerinin ve paketlerinin son ürünlere entegre edilmeden önce yayınlanmış güvenlik özelliklerine uygun olduğunu doğrulamak için yapılan gelen mal testleri.
Standartlar
ToronFT™ BBT, aşağıdaki uluslararası ve Kuzey Amerika pil güvenliği standartlarının yangına maruz kalma ve yanmaya dayanıklılık test cihazı gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır:
- UL 2054 – Ev ve Ticari Pillerin Güvenliği Standardı, Madde 22 / Şekil 22.1 – Pil Yangın Maruziyeti Testi
- UL 1642 – Lityum Pillerin Güvenliği Standardı, Madde 20 / Şekil 20.1 – Ateşe Maruz Kalma ve Mermi Testi
- IEC 62133-2 – Taşınabilir Uygulamalarda Kullanım İçin Taşınabilir Sızdırmaz İkincil Lityum Hücreler ve Piller İçin Güvenlik Gereksinimleri – Bölüm 2: Lityum Sistemleri
- IEC 60086-4 – Birincil Piller – Bölüm 4: Lityum Pillerin Güvenliği, Madde 6.2.5 ve 6.2.7 / Şekil 1 – Yangına Maruz Kalma Test Cihazı
- BM/DOT 38.3 – Tehlikeli Maddelerin Taşınmasına İlişkin Tavsiyeler – Test ve Kriterler Kılavuzu, Bölüm 38.3 – Lityum Metal ve Lityum İyon Piller
Pil Yangınına Maruz Kalma Test Cihazı – ToronFT™ BBT Temel Özellikleri
ToronFT™ BBT, hassas zamanlama, otomatik alev kontrolü ve sağlam sekizgen muhafaza yapısını birleştirerek, minimum operatör müdahalesiyle güvenli ve tekrarlanabilir pil yakma testleri sunar. Başlıca özellikleri şunlardır:
- Tam Otomatik Test Kontrolü: PLC tarafından yönlendirilen test dizisi, ateşleme, alev zamanlaması ve kapatma işlemlerini manuel müdahale olmadan yöneterek operatör değişkenliğini ortadan kaldırır ve birden fazla test çalışmasında tekrarlanabilirliği artırır.
- Bağımsız Alev Açma ve Art Yanma Zamanlayıcıları: Alev uygulama süresi ve alev sürdürme süresi için ayrı ayrı programlanabilir zamanlayıcılar (her biri 0 ila 99.99 saniye, çözünürlük ±0.1 s), UL 2054 ve UL 1642 gereksinimlerine uygun hassas test koşulu kontrolü sağlar.
- Ayarlanabilir Alev Yüksekliği: Bunsen brülörünün alev yüksekliği 10 ila 75 mm (±2 mm) arasında ayarlanabilir; bu sayede operatör, tekrarlanan kalibrasyona gerek kalmadan, ilgili test standardında belirtilen parlak mavi alev yoğunluğunu ayarlayabilir.
- Otomatik Ateşleme Sistemi: Dahili elektronik otomatik ateşleme sistemi, her test döngüsünün başında Bunsen brülörünü güvenilir bir şekilde çalıştırarak manuel ateşleme ihtiyacını ortadan kaldırır ve gecikmeli ateşlemenin test sonuçlarını etkileme riskini azaltır.
- Standartlara Uygun Sekizgen Test Kabini: 305 mm genişliğinde, 355 mm derinliğinde ve 610 mm yüksekliğindeki sekizgen tel örgü kafes, UL 2054 Şekil 22.1'in boyut gereksinimlerini karşılamakta olup, test boyunca mermi parçalarını ve yanma gazlarını muhafaza etmektedir.
- Hassas Tel Örgü Numune Platformu: Brülör ucunun 38.1 mm yukarısına yerleştirilmiş, inç başına 20 açıklığa sahip çelik tel örgü elek (tel çapı 0.43 mm), UL 2054 Madde 22, IEC 60086-4 ve UL 1642 Madde 20'nin gerektirdiği tam geometriyi yeniden üretir.
- Güvenli Test Çubuğu Referans Geometrisi: Üretim testlerinden önce cihaz geometrisini ve alev uygulama hizalamasını doğrulamak için 6.35 mm çapında ve 355.6 mm uzunluğunda bir test çubuğu dahildir.
- Hücreler ve Batarya Paketleri için Uygundur: Cihaz, hem tekli silindirik veya prizmatik hücreleri hem de çok hücreli batarya paketlerini destekler ve UL 1642 (hücre seviyesi) ve UL 2054 (batarya paketi seviyesi) test programları için tek bir test platformu sunar.
Teori ve Yöntem
Lityum bazlı piller, basınç altında tutulan yanıcı elektrolit çözeltileri içinde yüksek enerji yoğunlukları depolar. Bir pil dışarıdan ısıya maruz kaldığında, elektrolit buharlaşabilir, ayırıcı eriyebilir ve iç kısa devre, pilin dağıtabileceğinden çok daha fazla ısı ürettiği, kendi kendini sürdüren ekzotermik bir reaksiyon olan termal kaçışı tetikleyebilir. Pil yanma testi, bir pilin ne kadar süre yandığını, parçalar fırlatıp fırlatmadığını ve bu parçaların çevredeki ağ muhafazasını delip geçip geçmediğini ölçerek bu tepkinin yoğunluğunu ve sınırlama özelliklerini nicelleştirir.
ToronFT™ BBT, UL 2054, UL 1642 ve IEC 60086-4'te belirtilen standartlaştırılmış yangına maruz kalma cihazını taklit eder. 9.5 mm çaplı bir tüpe sahip bir Bunsen brülörü, yüksek saflıkta sıvılaştırılmış petrol gazını yakarak, destekleyici çelik tel örgüyü parlak kırmızı renge (yaklaşık 700 °C) ısıtmak üzere kalibre edilmiş, parlak mavi, tamamen önceden karıştırılmış bir alev üretir. Test numunesi, brülör ucunun 38.1 mm yukarısına yerleştirilmiş 20 mesh'lik bir çelik elek üzerinde bulunur. Alev uygulaması, pil patlayana, tamamen yanana veya programlanmış maruz kalma süresi dolana kadar devam eder. Test boyunca, zamanlayıcı hem aktif alev süresini hem de art yanmayı (brülör söndürüldükten sonra devam eden yanma) kaydeder ve mühendislere analiz için hassas yanma zamanlama verileri sağlar.
Test sırasında numuneyi sekizgen bir tel örgü kafes çevreler. Bu kafes, bir patlama olayı sırasında fırlatılan parçaları, gaz jetlerini veya fırlatılan parçacıkları yakalar. UL 2054 ve UL 1642 standartlarına göre, fırlatılan malzemenin hiçbiri tel örgü muhafazasını delmezse, pil fırlatma testini geçer. ToronFT™ BBT'nin tamamen kapalı haznesi ayrıca yanma gazlarını içerir ve dış yangın yayılımını engeller. Tüm test dizisi, uzaktan ateşleme özelliğine sahip otomatik PLC kontrolü altında çalıştığı için, operatörler alev maruziyeti sırasında test bölgesinin dışında kalır, bu da personelin termal tehlikeye maruz kalmasını ortadan kaldırır ve her döngüde tutarlı alev uygulama geometrisi sağlar.
Pil Yangınına Maruz Kalma Test Cihazı – ToronFT™ BBT Teknik Özellikleri
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Model | ToronFT™ BBT (ZY6219) |
| Brülör Tipi | Bunsen brülörü, iç çapı 9.5 mm (0.375 inç), tüp uzunluğu yaklaşık 100 mm. |
| Alev Uygulama Süresi | 0 – 99.99 s, doğruluk ±0.1 s |
| Alevin Sürdürülme Süresi (Art Yanma) | 0 – 99.99 s, doğruluk ±0.1 s |
| Alev Yüksekliği | 10 – 75 mm, ayarlanabilir, ±2 mm hassasiyet |
| Örnek Platform Ekranı | Çelik tel örgü, 25.4 mm'de 20 açıklık, tel çapı 0.43 mm; brülör ucunun 38.1 mm yukarısına monte edilmiştir. |
| Test Muhafazası Şekli | Sekizgen |
| Test Muhafaza Genişliği | 305 mm (12 olarak) |
| Test Muhafaza Derinliği | 355 mm (14 olarak) |
| Test Kabini Yüksekliği | 610 mm (24 olarak) |
| Ateşleme sistemi | Otomatik elektronik ateşleme |
| kontrol Modu | Tam otomatik, PLC |
| Yakıt Gazı | Yüksek saflıkta sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) |
| Referans Test Çubuğu | Çap 6.35 mm (¼ inç) × Uzunluk 355.6 mm (14 inç) |
| uygulanabilir Standartlar | UL 2054 Madde 22 / Şekil 22.1; UL 1642 Madde 20 / Şekil 20.1; IEC 60086-4 Maddeler 6.2.5 ve 6.2.7 / Şekil 1; IEC 62133-2 |
Standart Paket İçeriği
| + | Açıklama |
|---|---|
| Destekli Ayaklı Bunsen Ocağı | Ayarlanabilir gaz vanası ve montaj braketi ile birlikte komple brülör tertibatı. |
| Sekizgen Tel Örgü Test Muhafazası | Metal kafes muhafaza, 305 mm × 355 mm × 610 mm, sekizgen kesitli. |
| Çelik Tel Örgü Numune Eleği | Brülörün 38.1 mm yukarısına yerleştirilmiş, tel çapı 0.43 mm olan 20 gözenekli çelik elek. |
| Test Referans Çubuğu | 6.35 mm çap × 355.6 mm uzunluk, alet geometrisi doğrulaması için. |
| Test Kumaşı / Destek Malzemesi | Mermi parçacığı yakalama değerlendirmesi için standart destek kumaşı |
| LPG Gaz Tüpü | 1 tüp yüksek saflıkta sıvılaştırılmış petrol gazı (müşteri tarafından sürekli kullanım için temin edilir) |