Installation de test de choc à l'eau pour batteries Li-ion

L'installation de test a été réalisée dans une fosse fournie par le client, garantissant un accès au local de test au niveau du sol.

Lors des tests de choc à l'eau glacée conformément à la LV 124 K13, les échantillons chauffés sont plongés en quelques secondes dans le bassin situé sous la chambre d'essai.

Pour le nouveau laboratoire d'essais d'un organisme de certification internationalement reconnu, une installation pour la réalisation de tests de plongée en choc d'eau sur de grandes batteries dans le domaine de la mobilité électrique a été requise. Weiss Technik a développé et livré une solution permettant notamment des essais conformes à la norme LV 124 K13, ISO 16750-4 (test de plongée) ainsi qu'à la norme ISO 20653 (test d'immersion IPX7).

Équipement spécial pour un nouveau centre d'essais multiples

Un grand organisme de certification recherchait un spécialiste pour l'installation d'une installation d'essais de choc d'eau. Cette installation devait être utilisée pour tester des batteries au lithium-ion pour véhicules électriques conformément aux réglementations d'essai et aux normes LV 124 K13, ISO 16750-4 et ISO 20653. Fort de son expérience de longue date avec des équipements d'essai dans le secteur automobile, Weiss Technik a conçu un concept d'installation sur mesure, adapté aussi bien aux essais en série qu'aux prototypes.

Configuration d'essai exigeante pour un refroidissement ultra-rapide

La norme LV 124 est une réglementation d'essai complète dans le domaine automobile, comprenant notamment la section de test K-13 « Choc thermique par immersion ». Le test consiste d'abord à chauffer la pièce à sa température de fonctionnement maximale. Ensuite, en seulement cinq secondes, elle est immergée dans un bain d'eau salée à environ 0 degré Celsius (5% NaCl) pendant cinq minutes. Après avoir été retirée, la pièce est à nouveau chauffée et immergée (20 cycles). Un défi particulier consiste à abaisser contrôlément le poids élevé de la pièce, pouvant atteindre 1 200 kg, dans le délai imparti de cinq secondes. Weiss Technik a pu s'appuyer sur son expérience avec des installations similaires pour développer une solution fiable et sécurisée.

Installation unique de dimensions impressionnantes

Seuls quelques centres d'essais dans le monde disposent d'une installation d'essais aussi grande, avec des dimensions (LxPxH) de 6 680 x 5 500 x 5 100 millimètres, pour des essais conformes à la norme K-13. En raison de la hauteur de l'installation, il a été conseillé de la construire soit sur deux niveaux accessibles, soit de l'installer dans une fosse pour permettre une mise en place à niveau du testeur. En raison de l'atmosphère corrosive, la chambre d'essai et ses équipements doivent être fabriqués à partir de matériaux résistants à la corrosion de haute qualité.

Abaisser rapidement les pièces connectées

L'installation d'essais se compose de quatre composants principaux : la chambre d'essai elle-même, un bassin d'eau en dessous, la structure en acier ainsi que le groupe de machines situé derrière l'installation. La pièce est fixée sur une plateforme élévatrice et, après chauffage, est abaissée uniformément dans le bassin d'eau à l'aide de moteurs électriques. La technologie d'entraînement est conçue de manière à ce qu'un éventuel décalage du centre de gravité de la pièce n'ait aucune influence sur le mouvement. De plus, l'installation dispose d'une alimentation en énergie pour la pièce, garantissant une conduite sûre des câbles lors du mouvement vertical. Cela permet une connexion continue et une surveillance de la pièce dans différents modes de fonctionnement pendant le test.

Autres spécifications

La plateforme sur laquelle les pièces sont fixées mesure 2 900 x 1 900 millimètres et permet des dimensions maximales pour la pièce de (LxPxH) 2 500 x 1 700 x 750 millimètres. Le volume maximal d'immersion autorisé est de 3,18 m³, et le poids maximal de la pièce testé est de 1 200 kg. La vitesse de chauffage dans la chambre d'essai est de 2 Kelvin par minute. Le bassin d'eau est équipé d'un dispositif de refroidissement et d'une pompe de circulation assurant une température constante d'environ 0 degré Celsius. L'installation d'essais peut être intégrée de manière transparente aux systèmes de gestion du bâtiment via des interfaces standard.

Weiss Technik, spécialiste des techniques d'essai éprouvées

La solution d'essai fournie repose sur un concept éprouvé et l'expérience de longue date de Weiss Technik en tant que partenaire spécialisé de l'industrie automobile. Équipée d'un système de contrôle S!MPAC et d'une connexion Web Season, l'installation d'essais permet une programmation simple des séquences d'essais, offre une fonction multi-utilisateur et permet un accès mondial via tablette ou PC. La conception avancée de la circulation de l'air garantit une haute constance de la température dans la chambre d'essai.

Équipement de sécurité pour batteries au lithium-ion

L'installation d'essais permet de tester des batteries jusqu'au niveau de danger 6. Weiss Technik a développé, en collaboration avec le centre d'essais, un concept de sécurité intégrant à la fois des composants installés en usine et des mesures de sécurité sur site. La machine est équipée de fonctions d'alarme visuelles et sonores ainsi que d'une verrouillage électrique de la porte pour empêcher toute ouverture non autorisée pendant les essais ou en cas de défaillance de la pièce. Parmi les autres dispositifs de sécurité figurent des clapets de décompression, une ventilation d'air frais, ainsi que la détection de gaz CO et CH. De plus, l'installation doit être installée dans une zone coupe-feu séparée. Pour le refroidissement de la chambre d'essai lors d'un dérapage thermique, il est recommandé d'installer un système de brouillard à haute pression à l'eau sur le site.

Réalisation sans faille du projet

L'installation a été conçue en collaboration avec des partenaires et assemblée en Hesse moyenne. Après une phase de test en usine intensive, elle a été démontée en plusieurs composants pour le transport. La division en composants individuels a été conçue de manière à permettre une montage rapide sur site et une mise en service efficace.