English 
Deutsch 
Polski 17 - ANALÝZA PLYNŮ PŘI ZAHOŘENÍ BATERIÍ
Nabízíme komplexní analýzy tepelného úniku bateriových článků a stacků v tlakotěsné nádobě do 40 bar. Testujeme chování baterií při kritických stavech včetně přehřátí, přebití a mechanického poškození. Zajišťujeme detailní analýzu emisí včetně 17 různých plynných složek s kontinuálním měřením teploty a tlaku.
Využíváme specializovanou testovací komoru o objemu 475 l s bezpečnostním limitem 40 barů, umožňující testování prizmatických článků až do 310 x 270 mm. Využíváme rozsáhlý měřicí systém s až 60 termočlánky a pokročilými DAQ systémy Dewesoft pro přesný monitoring všech parametrů. Testy provádíme dle normy PV8450 s možností přizpůsobení specifickým požadavkům zákazníka.
- Zkušební vzorky: bateriové články, moduly, malé bateriové packy
- Přebíjení až do 1500 V nebo 1850 A (~75 kW)
- Hluboké vybíjení
- Přehřátí pomocí topného tělesa
- Vnitřní zkrat propíchnutím
- Speciální zkušební kontejner s vnitřním ocelovým tubusem (autokláv) o délce 1,2 m a průměru 0,5 m; objem 475 l
- Kontrolní bezpečnostní místnost s úplným přehledem všech měřených hodnot
- DAQ až 60 kanálů (termočlánky, měření tlaku, napětí/proud)
- Detekce hořlavých plynů (první odvětrání na baterii)
- DAQ systémy Dewesoft, National Instruments, Lab View
- Komunikace CAN/ LIN s BMS, CMS
- Bezpečnostní ochranný systém
- Podpora speciálních požadavků zákazníka (např. ovládání pomocí LabView nebo jiné nastavení)
- Skladování zkušebních vzorků baterií v klimaticky řízeném a zabezpečeném kontejneru
- Ekologická likvidace vzorků po testech
- PV 8450
Více o analýze plynů při zahoření baterií
Analýza plynů při zahoření baterií umožňuje určit, jaké látky se při tepelném úniku uvolňují, v jakých koncentracích a jaké představují riziko pro člověka i okolní technologie. Na základě výsledků lze posoudit toxicitu, hořlavost a výbušnost vznikajících plynů a navrhnout odpovídající bezpečnostní opatření. Odběr plynů probíhá v reakčním kontejneru do vzorkovacích vaků, které jsou následně odeslány do externí laboratoře k detailní analýze 17 plynných složek.
Při zahoření nebo tepelném úniku (thermal runaway) baterie dochází k uvolňování plynů, jejichž složení a koncentrace mohou představovat významné bezpečnostní riziko. Sledují se toxické, hořlavé a potenciálně výbušné složky, například oxid uhelnatý (CO), oxid uhličitý (CO₂), vodík (H₂), fluorovodík (HF), různé uhlovodíky a další organické plyny, například metan, etylen nebo propan.
Technologie pro odběr plynů je součástí speciální testovací komory s tlakotěsnou nádobou (autoklávem) o objemu 475 litrů a bezpečnostním limitem 40 barů. Umožňuje testování článků a stacků o rozměrech až 310 x 270 milimetrů. Jedná se o ocelový tubus se dvěma přírubami umístěný na svařeném podstavci a opatřený tepelnou izolací. Obě příruby jsou otevíratelné a manipulace s nimi je zajištěna pomocí navijáku.
Tubus se nachází uvnitř kontejneru s ocelovými stěnami a temperovaným klimatem. Díky tomu je možné v autoklávu bezpečně sledovat chování článku při vysoké teplotě a tlaku a současně zachytit a analyzovat uvolňované plyny.
Zkušební vzorky jsou upevněny v kleštinách pomocí pružin. Mezi kleštiny a baterii se vkládají izolační desky, které zabraňují vzniku elektrického zkratu a omezují přenos tepla. Součástí systému jsou při testech tepelné iniciace také tepelné destičky, které baterii řízeně zahřívají a iniciují tepelný únik.
Před zahájením zkoušky se z autoklávu pomocí vývěvy odsaje vzduch a jeho atmosféra se nahradí dusíkem. Před testem se monitorem kouřových zplodin stanoví výchozí koncentrace sledovaných plynů, aby bylo možné při následném odběru vzorku vyhodnotit množství plynů vzniklých během zkoušky a eliminovat vliv výchozí atmosféry.
Vzorky plynné fáze jsou pomocí vývěvy odebírány do desetilitrových plynotěsných vaků opatřených ventily. Vaky jsou vyrobeny z fluoropolymerové fólie na bázi PVF. Jeden vak je naplněn před zahájením zkoušky jako kontrolní vzorek (blank sample) výchozí atmosféry. Slouží jako referenční vzorek pro následnou analýzu plynů uvolněných během zkoušky.
V kontejneru s tlakotěsnou nádobou lze provádět široké spektrum zkoušek, při kterých může dojít k zahoření bateriových článků a modulů: přebíjení (Overcharging Test), hluboké vybíjení (Deep Discharging Test), zkouška přehřátí (Overheating Test), zkouška tepelné iniciace (Heat Triggering Test), vnitřní zkrat propíchnutím (Nail Penetration Test), výšková zkouška (Altitude Test).
Při zkoušce vnitřního zkratu propíchnutím se speciální jehlou řízeně naruší struktura bateriového článku a dochází k vnitřnímu zkratu. Při zkoušce přebití je baterie záměrně vystavena nabíjení nad stanovené provozní limity, aby se ověřila její bezpečnost a chování při poruchovém stavu. Při zkoušce hlubokého vybití je naopak baterie vybíjena pomocí aktivní zátěže pod stanovenou minimální úroveň napětí, tedy za hranici běžného provozního rozsahu.
Zkouška přehřátí ověřuje chování baterie a její bezpečnost při tepelném namáhání nad běžné provozní podmínky. Baterie je zahřívána pomocí tepelné destičky na předem stanovenou teplotu. Při zkoušce tepelné iniciace je baterie řízeně zahřívána, dokud nedojde k iniciaci tepelného úniku.
U zkoušky simulace nadmořské výšky se sleduje, zda snížený okolní tlak nevede k deformaci, úniku elektrolytu, porušení obalu nebo jinému bezpečnostnímu problému baterie. Zařízení umožňuje provádět zkoušky při tlaku až do 110 mbar abs.
Součástí zkoušek je detekce hořlavých plynů uvolňovaných při prvním odvětrání baterie. Jejich výskyt a koncentrace pomáhají vyhodnotit riziko vznícení. V předem definovaném nejslabším místě jsou umístěny termočlánky pro měření teploty. Na základě teplotních změn je možné určit místo, kde došlo k odvětrání plynů z baterie.
Autokláv se nachází ve venkovním části areálu vyhrazeného pro testování baterií. Má vlastní kontrolní bezpečnostní místnost s přehledem měřených hodnot. Systém DAQ (Data Acquisition) pro sběr a záznam měřených dat sleduje článkové napětí, teplotu na různých místech baterie, tlak a další snímané veličiny. Na reakční kontejner je napojena šestistupňová filtrace, která zachytává zplodiny vznikající při hoření.
