Производительность и надежность аккумулятора имеют решающее значение для обеспечения качества работы всего электромобиля. Таким образом, тестирование аккумуляторов электромобилей (EV) становится более важным, чем когда-либо, поскольку производители используют альтернативные источники энергии.
Экологические испытания, включая испытания на вибрацию и ударную нагрузку в различных климатических условиях (температура, влажность), испытания на пыль и солевой туман, моделирование высоты, IPXX, испытания на погружение в брызги воды.
LIB Industry предоставляет комплексные решения для экологических испытаний аккумуляторов электромобилей, охватывающие испытания на температуру, циклическое изменение температуры, температуру и влажность, коррозию соляным туманом, воздействие пыли, брызги воды и погружение, термический удар, коррозию газовых смесей, а также испытания на защиту IP. Испытательные системы LIB разработаны в соответствии с основными международными и автомобильными стандартами, включая IEC 62660, UL 1642, GB/T 31467, ISO 20653, IEC 60068 и LV124. Эти решения позволяют производителям оценивать аккумуляторные элементы, модули, блоки и системы в коммерческих, автомобильных и суровых условиях эксплуатации. Точно моделируя реальные условия, LIB помогает клиентам повысить безопасность аккумуляторов, проверить производительность, ускорить сертификацию и обеспечить долгосрочную надежность аккумуляторных систем электромобилей.
Стандарт испытаний: МЭК 62660-2.
1. Термическое испытание
Это Термическая испытательная камера выполняется для характеристики реакции клеток на высокотемпературную среду.
а) Отрегулируйте SOC элемента до 100 % для приложения BEV и до 80 % для приложения HEV.
б) Ячейку, стабилизированную при комнатной температуре, помещают в гравитационную или циркуляционно-конвекционную печь. Температура печи должна повышаться со скоростью 5К/мин до температуры 130℃±2К. Ячейка должна оставаться при этой температуре в течение 30 мин, прежде чем испытание будет прекращено.
Примечание. При необходимости во избежание деформации ячейку можно содержать во время испытания таким образом, чтобы не нарушать цель испытания. Способ предотвращения деформации должен быть типичным для элементов внутри аккумуляторных систем и аккумуляторных блоков.
2. Температурный цикл
Это испытание проводится для определения термической стойкости элемента путем поочередного воздействия низкой и высокой температуры, вызывающего расширение и сжатие компонентов элемента.
а) Отрегулируйте SOC элемента до 100 % для приложения BEV и до 80 % для приложения HEV.
б) Выполните циклическое изменение температуры в соответствии со стандартом ISO 16750-4, как показано в таблице 4. Минимальная рабочая температура должна составлять -40 ℃ или Tmin, указанная производителем элемента, а максимальная рабочая температура должна составлять 85 ℃ или Tmax, указанная производителем элемента. Выполните 30 испытательных циклов, как указано.
Суммарное время мин |
Температура ℃ |
0 |
25 |
60 |
Тмин |
150 |
Тмин |
210 |
25 |
300 |
Тмакс |
410 |
Тмакс |
480 |
25 |
Стандарт испытаний: UL1642-2015, пункт 17.
Батарею следует нагревать в печи с гравитационной конвекцией или циркуляцией воздуха до начальной температуры 20±5℃(68±9℉). Температуру печи следует повышать со скоростью 5 ± 2 ℃ (9 ± 3,6 ℉) в минуту до температуры 130 ± 2 ℃ (266 ± 3,6 ℉) и поддерживать ее в течение 10 минут. Образец должен вернуться к комнатной температуре (20±5℃), а затем быть исследован. Для батарей, рассчитанных на температуру выше 100 ℃ (212 ℉), температура кондиционирования должна быть увеличена со 130 ± 2 ℃ (266 ± 3,6 ℉) до 30 ± 2 ℃ (86 ± 3,6 ℉) выше максимальной температуры, указанной производителем. Для литий-металлической батареи температура кондиционирования должна быть увеличена максимум до 170 ± 2 ℃ (338 ± 3,6 ℉).
Стандарт испытаний: UL 1642-2015, пункт 18.
1. Испытание на циклическое изменение температуры
а) Повышение температуры в камере до 70±3℃(158±5℉) в течение 30 минут и поддержание этой температуры в течение 4 часов.
б) Снижение температуры в камере до 20±3℃(68±5℉) в течение 30 минут и поддержание этой температуры в течение 2 часов.
в) Снижение температуры камеры до -40±3℃(-40±5℉) в течение 30 минут и поддержание этой температуры в течение 4 часов.
г) Повышение температуры камеры до 20±3℃(68±5℉) в течение 30 мин.
д) Повторение последовательности еще 9 циклов.
е) После 10-го цикла храните батареи минимум 24 часа при температуре 20 ± 5 ℃ (68 ± 9 ℉) перед исследованием.
2. Стандарт испытаний: GB/T 31467.3-2015, пункт 7.
А) Образец для испытаний представляет собой аккумуляторную батарею или систему.
Б) Поместите испытуемый образец в среду с переменной температурой (-40±2°C) ~ (85±2°C), при этом время перехода между двумя экстремальными температурами составляет не более 30 минут. Храните испытуемый образец в каждой среде с экстремальной температурой в течение 8 часов и повторите цикл 5 раз. Затем наблюдайте в течение 2 часов при комнатной температуре.
3. Стандарт тестирования: LV124.
• Хранение при высоких/низких температурах
Режим работы ТУ |
Режим работы |
Продолжительность испытания и температура испытания |
2 цикла по 24 часа [состоящие из 12-часового хранения при Т(мин) и 12-часового хранения при Т(макс)] |
Количество тестируемых устройств |
Как указано в плане последовательности испытаний в Спецификации требований к компонентам. |
• Хранение при высоких/низких температурах
Режим работы ТУ |
Во время проверки параметров (функциональной проверки) режим работы II.C, в противном случае режим работы II.a |
Температура испытания |
ИУ должны подвергаться температурному профилю. Изменение температуры на 5℃ для каждого шага. |
Последовательность испытаний |
ИУ должно поддерживаться при каждом изменении температуры до тех пор, пока заданная температура не будет достигнута на всем протяжении. За этим следует проверка параметров (проверка работоспособности) согласно разделу «Проверка параметров». |
Количество тестируемых устройств |
6 |
• Работа при низких температурах
Режим работы ТУ |
Переключение между 12-часовым рабочим режимом II.a и 12-часовым рабочим режимом II.c |
Продолжительность теста |
48 часов |
Температура испытания |
Т (мин) |
Количество тестируемых устройств |
6 |
Стандарт испытаний: GB/T 31467.3-2015, пункт 8.
А) Образец для испытаний представляет собой аккумуляторную батарею или систему.
B) См. GB/T 2423.4, выполняющая системную базу данных, переменные показаны на рисунке 4. Самая высокая температура +80 ℃, цикл 5 раз. Наблюдайте 2 часа при комнатной температуре.
Стандарт тестирования: GB/T2423.4
24-часовой цикл
Температура внутри камеры должна быть нагрета до соответствующего значения высокой температуры, указанного в соответствующих стандартах, и высокая температура должна быть достигнута в течение 3 часов ± 30 минут. Относительная влажность на этом этапе должна быть не менее 95 %, а относительная влажность за последние 15 минут — не менее 90 %.
Ее следует поддерживать в пределах ±2 К от указанного предела высокой температуры в течение 12 часов ± 30 минут с начала цикла. В первые и последние 15 минут этого этапа относительная влажность должна составлять 90–100 %, в остальное время – (93±3) %.
Температуру можно понизить одним из двух способов, описанных ниже.
Метод 1: Температура должна упасть до 25℃±3K в течение 3–6 часов. Температура достигает 25℃±3K в течение 3 часов±15 минут. В первые 15 минут относительная влажность должна быть не менее 90 %, а в остальное время – не менее 95 %.
Метод 2: Температура должна упасть до 25℃±3K в течение 3–6 часов, но в методе 1 дополнительных требований в течение первых 1,5 часов нет, а относительная влажность должна быть не менее 80%.
До конца 24-часового цикла температура должна поддерживаться на уровне 25℃±3K, а относительная влажность не должна быть ниже 95%.
Стандарт тестирования: LV124
1. Влажное тепло, циклическое.
Режим работы ТУ |
Режим работы II.а |
Общая продолжительность теста |
144 часа |
Тестовый вариант |
Вариант 1 |
Верхняя температура испытания |
55 ℃ |
Количество циклов |
6 |
Количество тестируемых устройств |
6 |
2. Влажная жара, цикличная (с морозом)
Режим работы ТУ |
Переключение между 40-минутным рабочим режимом II.a и 10-минутным рабочим режимом II.c |
Общая продолжительность теста |
240 часов |
Количество циклов |
10 |
Последовательность испытательного цикла |
Первые пять циклов должны включать холодный подцикл, а остальные циклы должны выполняться без холодного подцикла. |
Количество тестируемых устройств |
6 |
3. Влажное тепло, устойчивое состояние.
Уровень серьезности 1
Это испытание должно проводиться в соответствии с DIN EN 60068-2-78 со следующими параметрами.
Режим работы ТУ |
Режим работы II.а |
Температура испытания |
40 ℃ |
Влажность |
F(отн.) = 93% |
Продолжительность теста |
21 день |
Количество тестируемых устройств |
6 |
Уровень серьезности 2
Это испытание должно проводиться в соответствии с DIN EN 60068-2-78 со следующими параметрами:
Режим работы ТУ |
Прерывистая работа между 47-часовым режимом работы II.a и 1 час, режим работы II.c, повторяется до конца теста |
Продолжительность теста |
Как указано в спецификации требований к компонентам согласно разделу 12.5.1. |
Температура испытания |
65 ℃ |
Испытательная влажность |
93% относительная влажность |
Количество тестируемых устройств |
6 |
Перед выполнением этого испытания на срок службы необходимо провести проверку, чтобы убедиться в том, что испытательное ускорение имеет высокое значение при параметрах испытания 65 ℃ и относительной влажности 93 %. Превышает физические пределы материалов, используемых в компонентах (например, гидролиз пластмасс). Там, где это применимо, подрядчик и клиент должны согласиться на изменение температуры испытания и влажности испытания (например, до +55 ℃ и относительной влажности 93%) при одновременном увеличении продолжительности испытания в соответствии с моделью Лоусона, чтобы во время испытания не превышались физические пределы используемых материалов.
Однако общая строгость испытаний должна оставаться неизменной. Влажность при испытании не должна превышать 93 % относительной влажности.
[Отклоняющаяся последовательность испытаний для компонентов с пониженными характеристиками при высоких температурах]
Для компонентов с пониженными характеристиками (например, уменьшение подсветки ЖК-дисплеев при высоких температурах, начиная с T (op, max) (＜65℃) испытание не должно проводиться, в отличие от таблицы 73: Испытательные параметры K-14 Влажное тепло, устойчивое состояние, степень тяжести 2, при постоянной температуре испытания 65℃, но со следующими параметрами (см. таблицу 73).
Режим работы ТУ |
Прерывистая работа согласно рисунку 33. |
Продолжительность теста |
Как указано в спецификации требований к компонентам согласно разделу 12.5.1 (модель Лоусона). Время изменения температуры между 65℃ и T(op,max) не должно включаться в продолжительность испытания. |
Температура испытания |
Градиент температуры должен выбираться таким образом, чтобы на ИУ не образовывалась конденсация. |
Испытательная влажность |
93% относительная влажность |
Интервал времени Т1 |
47 часов |
Интервал времени Т2 |
1 час |
Количество тестируемых устройств |
6 |
Стандарт испытаний: IEC 60068-2-52.
1. Перед испытанием образец должен быть подвергнут визуальному, электрическому и механическому контролю в соответствии с соответствующими правилами.
2. В соответствующих спецификациях должны быть подробно описаны процедуры перед очисткой образца и указано, следует ли удалять временный защитный слой.
3. Поместите образец для испытаний в шкаф для распыления соли и оставьте его на 2 часа в условиях испытания: температура 15–35°C и концентрация солевого тумана 5%.
4. После распыления быстро переместите испытуемый образец в камеру влажности с температурой 40 ℃ и относительной влажностью 93% (старайтесь избегать потери соленой воды во время перемещения) и выполните хранение во влажном состоянии в соответствии с указанным временем пребывания.
5. Повторите шаги (3) и (4) программы согласно заданному количеству циклов.
6. В соответствующих спецификациях должно быть указано, следует ли очищать образец после испытания. Если его необходимо очистить, поместите тестируемый образец под кран на 5 минут и промойте его дистиллированной или минеральной водой. Затем встряхните его голыми руками или используйте воздуходувку для обезвоживания. Сушите в течение 1 часа при температуре 55±2℃, вода, используемая для очистки, не должна быть выше 35℃.
7. Поместите испытуемый образец в стандартные атмосферные условия (примерно на 1-2 часа), восстановите его исходное состояние. Однако до и после реставрации необходимо провести визуальный, электрический и механический осмотр.
[Условие тестирования]
Соляной туман
Концентрация соляного тумана: 5%
Температура испытания: 15~35℃
Объем распыления: 1~2мл/ч·80дм2
PH: 6,5~7,2 (pH при 20±2℃)
Температура хранения
Относительная влажность: 93% (относительная влажность)
Температура испытания: 40 ℃
Время проживания
степень тяжести 1: каждый цикл включает 2 часа распыления соленой воды и 7 дней хранения при температуре, всего выполняется 4 цикла.
степень тяжести 2: Каждый цикл включает 2 часа распыления соленой воды и 20–22 часа, а всего выполняется 3 цикла.
Допуск теста
Концентрация соляного тумана: ±1%
Температура испытания: ± 2 ℃
Относительная влажность: +2, -3%
Стандарт испытаний: GB/T 31467.3-2015, пункт 11.
А) Образец для испытаний представляет собой аккумуляторную батарею или систему.
B) Согласно GB/T2423.18, степень тяжести 5, выполнено 4 цикла испытаний.
В) В качестве раствора соли принимают хлорид натрия (химически чистый, аналитически чистый) и дистиллированную воду или деионизационное устройство, а его концентрация составляет (5±0,1)% (массовая доля). Измеренное значение pH составляет от 6,5 до 7,2 при (20±2)℃.
D) Поместите испытуемый образец в камеру солевого тумана, распыляйте солевой туман в течение 2 часов при температуре 15℃~35℃, после распыления переместите испытуемый образец во влажную тепловую камеру на 20–22 часа, температура (40±2)℃, относительная влажность (93±3)%, сформируйте цикл, повторите этот цикл 3 раза, а затем сохраните для 3D в стандартных атмосферных условиях испытания (температура 23±2℃, относительная влажность 45%~55%), чтобы сформировать цикл. Повторите тест в течение 4 циклов.
Стандарт тестирования: LV124
1. Испытание в солевом тумане, рабочее состояние, внешний вид.
Это испытание должно проводиться в соответствии с DIN EN 60068-2-11 Ka со следующими параметрами:
Режим работы ТУ |
Во время фазы распыления: Переключение между 1-часовым режимом работы II.a и 1-часовым рабочим режимом II.c. Во время фазы тестирования: Режим работы II.a |
Температура испытания |
35℃ |
Цикл испытаний |
Каждый испытательный цикл состоит из 8-часовой фазы распыления и 4-часовой фазы отдыха. |
Количество циклов испытаний |
Для компонентов в нижней части кузова/моторном отсеке: 12 циклов. Для других компонентов: 8 циклов |
Количество тестируемых устройств |
6 |
При проведении испытания моделируется положение установки компонента в транспортном средстве.
2. Испытание в солевом тумане, рабочее состояние, внешний вид.
Это испытание должно проводиться в соответствии с DIN EN 60068-2-11 Ka со следующими параметрами:
Режим работы ТУ |
Во время фазы распыления: Переключение между 55-часовым рабочим режимом II.a и 5-минутным рабочим режимом II.c. В фазе покоя: Режим работы II.a |
Температура испытания |
35 ℃ |
Цикл испытаний |
Каждый испытательный цикл состоит из 8-часовой фазы распыления и 4-часовой фазы отдыха. |
Количество циклов испытаний |
2 |
Количество тестируемых устройств |
6 |
При проведении испытания моделируется положение установки компонента на транспортном средстве. Схема проведения испытаний (положение установки, крышки, обшивка, ситуация в процессе эксплуатации) должна быть рекомендована исполнителем, согласована с заказчиком и задокументирована.
Стандарт тестирования: ГБ/Т 31467.3-2015
А) Образец для испытаний представляет собой аккумуляторную батарею или систему.
Б) При комнатной температуре испытуемый образец подсоединяется к жгуту проводов всего транспортного средства в состоянии фактической сборки транспортного средства, а затем помещается в 3,5% раствор NACL (массовая доля, состав морской воды при комнатной температуре) на 2 часа в направлении фактической сборки транспортного средства. Вода должна быть достаточно глубокой, чтобы погрузить в нее испытуемый образец.
Метод испытания: LV124
Тепловая камера: окружающая среда ~ +150 ℃, общие требования к испытаниям +70 ℃.
Холодная камера: соленая вода 0 ℃
Аккумулятор электромобиля осуществляет холодовой и тепловой шок между горячей и холодной комнатами.
Стандарт тестирования: LV124
Этот Испытательная камера для распыления воды IPX9K должна быть выполнена в соответствии со стандартом ISO 20653 со следующими параметрами:
Режим работы ТУ |
Режим работы II.а |
Требуемая степень защиты |
IPX9K |
Давление воды |
Паровая струя должна иметь минимальное давление 10 000 кПа (100 бар), измеренное непосредственно у сопла. |
Температура воды |
80 ℃ |
Процедура испытания |
ИУ должно подвергаться воздействию струи воды со всех свободно доступных направлений вокруг транспортного средства. |
Количество тестируемых устройств |
6 |
Испытание на брызги воды от IPX0 до IPX6K
Стандарт тестирования: LV124
Это испытание должно проводиться в соответствии с ISO 20653 со следующими параметрами:
Режим работы ТУ |
Переключение между 1-минутным рабочим режимом II.a и 1-минутным рабочим режимом II.c |
Требуемая степень защиты |
Как указано в спецификации требований к компонентам. |
Тест на пыль
Стандарт тестирования: LV124
Это испытание должно проводиться в соответствии с ISO 20653 со следующими параметрами:
Режим работы ТУ |
Для электрических/электронных компонентов: Режим работы II.a Для компонентов мехатроники (например, для компонентов с вентилятором): Переключение между режимом работы II.c и режимом работы II.a |
Степень защиты, которую необходимо достичь |
Как указано в Спецификации требований к компоненту. |
Количество тестируемых устройств |
6 |
Термический удар (без корпуса)
Стандарт тестирования: LV124
Режим работы ТУ |
Режим работы Ia |
Более низкая температура |
Т(мин) |
Верхняя температура |
Т(макс) |
Время выдержки при верхней/нижней температуре |
15 минут после достижения полного теплового равновесия |
Время перехода |
≤10 с |
Количество циклов |
300 |
Количество тестируемых устройств |
6 электронных сборок |
Испытание на коррозию с потоком газовой смеси
Стандарт тестирования: LV124
Это испытание должно проводиться в соответствии с DIN EN 60068-2-60, метод 4, со следующими параметрами:
Режим работы ТУ |
Режим работы Iб |
|
Температура |
Т(РТ) |
|
Влажность |
75% |
|
Концентрация коррозионного газа |
Со2 |
0,2 ч/млн |
H2S |
0,01 ч/млн |
|
№2 |
0,2 ч/млн |
|
кл2 |
0,01 ч/млн |
|
Продолжительность теста |
21 день |
|
Количество тестируемых устройств |
6 |
|
