Testovací zařízení pro vodní šoky u Li-iontových baterií

Zkušební zařízení bylo nainstalováno do jámy poskytnuté zákazníkem, čímž je zajištěn přístup do zkušební místnosti na úrovni podlahy.

Při testech šokového namáčení v ledové vodě podle LV 124 K13 jsou ohřáté zkušební kusy během několika sekund ponořeny do bazénu pod zkušební komorou.

Pro nové testovací laboratoř u mezinárodně vedoucí certifikační autority byla potřeba zařízení pro provádění vodních šokových potápěčských testů větších baterií v oblasti elektromobility. Weiss Technik vyvinul a dodal řešení, které umožňuje mimo jiné zkoušky podle LV 124 K13, ISO 16750-4 (potápěčský test) a ISO 20653 (IPX7 potápěčský test).

Speciální vybavení pro nové vícezkušební centrum

Velká certifikační autorita hledala specialistu na instalaci zařízení pro vodní šokové testy. Toto zařízení mělo být využíváno k testování Li-ion baterií pro elektromobily podle zkušebních a normativních předpisů LV 124 K13, ISO 16750-4 a ISO 20653. Na základě dlouholetých zkušeností s testovacími zařízeními v automobilovém sektoru vyvinula Weiss Technik na míru šité koncepce zařízení, které je vhodné jak pro sériově podobné zkušební kusy, tak pro prototypy.

Náročná zkušební konstrukce pro bleskurychlé ochlazení

LV 124 je rozsáhlá zkušební norma v automobilovém odvětví a zahrnuje mimo jiné testovací sekci K-13 „Teplotní šok potápěním“. Při tomto testu je zkušební kus nejprve zahřát na maximální provozní teplotu. Poté následuje během pouhých pěti sekund ponoření do cca 0 stupňů Celsia slaného vodního koupelového roztoku (5 % NaCl) na dobu pěti minut. Po vyjmutí je zkušební kus znovu nahřát a ponořen (20 cyklů). Výzvou je kontrolované snížení vysoké hmotnosti zkušebního kusu, která může dosahovat až 1200 kg, během předepsaných pěti sekund. Weiss Technik zde mohl využít zkušeností s podobnými zařízeními a vyvinout bezpečné a spolehlivé řešení.

Unikátní zařízení v impozantních rozměrech

Na celém světě má jen několik zkušebních center takové velké zkušební zařízení s rozměry (ŠxHxV) 6 680 x 5 500 x 5 100 milimetrů pro normou požadované testy podle K-13. Vzhledem k výšce zařízení se doporučuje postavit jej buď na dvě přístupné úrovně, nebo jej umístit do jámy, aby bylo možné zkušební kus vložit na úroveň podlahy. Kvůli korozivní atmosféře musí být zkušební komora a její příslušenství vyrobeny z vysoce legovaných korozivzdorných materiálů.

Rychlé snížení zkušebních kusů připojených k zařízení

Zkušební zařízení se skládá ze čtyř hlavních komponent: samotné zkušební komory, pod ní umístěné vodní nádrže, ocelové konstrukce a strojního agregátu, který je umístěn za zařízením. Zkušební kus je během testu upevněn na zdvihové plošině a po zahřátí je rovnoměrně pomocí elektrických pohonů spouštěn do vodní nádrže. Pohonná technika je navržena tak, aby případný posun těžiště zkušebního kusu neměl vliv na pohyb. Navíc má zařízení energii pro pohyb zkušebního kusu, což zajišťuje bezpečné vedení kabelů během vertikálního pohybu. To umožňuje kontinuální kontaktování a sledování zkušebního kusu v různých provozních režimech během testu.

Další specifikace

Platforma, na které jsou zkušební kusy upevněny, měří 2 900 x 1 900 milimetrů a umožňuje maximální rozměry zkušebního kusu (ŠxHxV) 2 500 x 1 700 x 750 milimetrů. Maximální dovolené ponořovací objem je 3,18 m³ a maximální hmotnost zkušebního kusu je 1 200 kg. Rychlost zahřívání v zkušební komoře je 2 Kelviny za minutu. Vodní nádrž je vybavena chladicí jednotkou a cirkulačním čerpadlem, které zajišťují stálou teplotu vody kolem 0 stupňů Celsia. Zkušební zařízení lze bez problémů integrovat do stávajícího systémů řízení budov prostřednictvím běžných rozhraní.

Weiss Technik je zárukou osvědčené zkušební techniky

Dodané řešení je založeno na osvědčené koncepci zařízení a dlouholetých zkušenostech Weiss Technik jako specializovaného partnera automobilového průmyslu. Zařízení je vybaveno řídícím systémem S!MPAC a webovým připojením, což umožňuje jednoduché programování testovacích sekvencí, nabízí multiuživatelskou funkci a umožňuje celosvětový přístup přes tablet nebo PC. Promyšlené vedení vzduchu zajišťuje vysokou teplotní stabilitu v zkušební komoře.

Bezpečnostní vybavení pro Li-ion baterie

Zkušební zařízení umožňuje testy baterií do úrovně nebezpečí 6. Weiss Technik ve spolupráci se zkušebním centrem vyvinul bezpečnostní koncept, který zahrnuje jak komponenty instalované ve výrobě, tak i bezpečnostní opatření na staveništi. Zařízení je vybaveno vizuálními a akustickými alarmy a elektrickým zámkem dveří, aby se zabránilo neoprávněnému otevření během testů nebo při poruše zkušebního kusu. Další bezpečnostní prvky jsou tlumiče přetlaku, ventilace čerstvého vzduchu a detekce plynů CO a CH. Navíc musí být zařízení instalováno v samostatném požárním úseku. Pro chlazení zkušební komory během termického úniku by měla být na staveništi plánována vodní vysokotlaká mlžná soustava.

Hladká realizace projektu

Zařízení bylo vyvinuto ve spolupráci s partnerskými firmami a finální montáž proběhla v prostředí středního Hesenska. Po intenzivním zkušebním provozu v továrně bylo rozloženo na několik komponentů pro přepravu. Rozdělení na jednotlivé části bylo navrženo tak, aby bylo možné zařízení na místě rychle smontovat a uvést do provozu.