Sistema de prueba de choque de agua para baterías de iones de litio

El equipo de prueba fue instalado en un pozo proporcionado por el cliente, lo que garantiza un acceso a nivel del suelo a la sala de pruebas.

En las pruebas de choque con agua helada según LV 124 K13, las muestras calentadas se sumergen en segundos en el depósito situado debajo de la sala de pruebas.

Para el nuevo laboratorio de pruebas de una entidad de certificación líder internacional, se requirió un sistema para realizar pruebas de inmersión en agua con choque térmico en baterías de mayor tamaño en el sector de movilidad eléctrica. Weiss Technik desarrolló y entregó una solución que permite, entre otras cosas, realizar pruebas según LV 124 K13, ISO 16750-4 (prueba de inmersión) y ISO 20653 (prueba de inmersión IPX7).

Equipamiento especial para un nuevo centro de pruebas multifunción

Una gran entidad de certificación buscaba un especialista para la instalación de un sistema de prueba de choque en agua. Esta instalación se utilizaría para probar baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, de acuerdo con las normativas y especificaciones LV 124 K13, ISO 16750-4 y ISO 20653. Basándose en su amplia experiencia con sistemas de prueba en el sector automotriz, Weiss Technik desarrolló un concepto de sistema a medida, adecuado tanto para pruebas en serie como para prototipos.

Configuración de prueba exigente para enfriamiento ultrarrápido

La LV 124 es una normativa de prueba exhaustiva en el sector automotriz, que incluye entre otros el apartado de prueba K-13 "Choque térmico por inmersión". En esta prueba, el objeto se calienta inicialmente a su temperatura máxima de operación. Luego, en solo cinco segundos, se sumerge en un baño de agua salada (5% NaCl) a aproximadamente 0 grados Celsius durante cinco minutos. Tras retirar el objeto, se vuelve a calentar y sumergir (20 ciclos). Un desafío especial consiste en reducir de manera controlada el peso del objeto, que puede alcanzar hasta 1.200 kg, en los cinco segundos establecidos. Weiss Technik pudo apoyarse en su experiencia con sistemas similares para desarrollar una solución segura y fiable.

Sistema único en dimensiones impresionantes

Solo unos pocos centros de prueba en el mundo disponen de un sistema de prueba de estas dimensiones, con unas medidas de (Ancho x Profundidad x Alto) 6.680 x 5.500 x 5.100 milímetros, para realizar pruebas conformes a la norma K-13. Debido a la altura del sistema, se recomienda construirlo en dos niveles accesibles o instalarlo en una fosa, para facilitar la entrada del objeto a nivel del suelo. Debido a la atmósfera corrosiva, la sala de pruebas y sus componentes deben estar fabricados con materiales resistentes a la corrosión de alta aleación.

Rápida bajada de objetos conectados

El sistema de prueba consta de cuatro componentes principales: la cámara de prueba propiamente dicha, un estanque de agua debajo, la estructura de acero y el conjunto de máquinas, que se sitúa detrás del sistema. Durante la prueba, el objeto se fija en una plataforma elevadora y, tras calentar, se baja de manera uniforme en el estanque mediante accionamientos eléctricos. La tecnología de accionamiento está diseñada para que cualquier desplazamiento del centro de gravedad del objeto no afecte su movimiento. Además, el sistema cuenta con una alimentación de energía para el objeto, que garantiza una conducción segura de las líneas durante el movimiento vertical. Esto permite una conexión continua y supervisión del objeto en diferentes modos de operación durante la prueba.

Otra especificación

La plataforma donde se fijan los objetos mide 2.900 x 1.900 milímetros y permite objetos con dimensiones máximas de (Ancho x Profundidad x Alto) 2.500 x 1.700 x 750 milímetros. El volumen máximo de inmersión permitido es de 3,18 m³ y el peso máximo del objeto, 1.200 kg. La tasa de calentamiento en la sala de pruebas es de 2 Kelvin/minuto. El estanque de agua está equipado con un sistema de enfriamiento y una bomba de circulación que garantiza una temperatura constante de aproximadamente 0 grados Celsius. El sistema de prueba puede integrarse sin problemas en el sistema de gestión de edificios existente mediante interfaces estándar.

Weiss Technik, sinónimo de tecnología de prueba probada

La solución de prueba entregada se basa en un concepto de sistema probado y en la amplia experiencia de Weiss Technik como socio especializado para la industria automotriz. Equipado con un control S!MPAC y conexión a Web Season, el sistema permite programar fácilmente secuencias de prueba, ofrece funciones multiusuario y permite el acceso global desde tabletas o PC. La conducción de aire avanzada garantiza una alta constancia de temperatura en la sala de pruebas.

Equipo de seguridad para baterías de iones de litio

El sistema de prueba permite realizar pruebas en baterías hasta el Nivel de Riesgo 6. Weiss Technik, en colaboración con el centro de pruebas, desarrolló un concepto de seguridad que incluye componentes instalados en fábrica y medidas de seguridad integradas en la construcción. La instalación cuenta con funciones de alarma visual y acústica, así como bloqueo eléctrico de puertas, para evitar abrirlas sin autorización durante las pruebas o en caso de fallo del objeto. Otras características de seguridad incluyen válvulas de alivio de presión, ventilación de aire fresco y detección de gases CO y CH. Además, la instalación debe estar ubicada en una sección de protección contra incendios independiente. Para enfriar la sala de pruebas durante una fuga térmica, se recomienda instalar un sistema de niebla de agua a alta presión.

Realisación del proyecto sin contratiempos

El sistema fue desarrollado en colaboración con empresas asociadas y ensamblado en Hesse Central. Tras una fase de prueba intensiva en fábrica, fue desmontado en varias partes para su transporte. La división en componentes individuales fue diseñada para que el sistema pudiera montarse en poco tiempo en el lugar y ponerse en funcionamiento rápidamente.