Impianto di test a shock idrico per Li-ion

L'impianto di prova è stato installato in una fossa fornita dal cliente, garantendo un accesso a livello del pavimento alla camera di prova.

Durante i test di shock con acqua ghiacciata secondo LV 124 K13, i campioni riscaldati vengono immersi rapidamente nel bacino situato sotto la camera di prova.

Per il nuovo laboratorio di test di un ente di certificazione leader a livello internazionale è stato necessario un impianto per l'esecuzione di test di immersione con shock idrico di batterie di grandi dimensioni nel settore della mobilità elettrica. Weiss Technik ha sviluppato e fornito una soluzione che consente, tra l'altro, prove conformi alle norme LV 124 K13, ISO 16750-4 (test di immersione) e ISO 20653 (test di immersione IPX7).

Accessori speciali per un nuovo centro di prova multiplo

Un grande ente di certificazione cercava uno specialista per l'installazione di un impianto di prova con shock idrico. Questa struttura doveva essere utilizzata per testare batterie agli ioni di litio per veicoli elettrici secondo le norme di prova e di sicurezza LV 124 K13, ISO 16750-4 e ISO 20653. Basandosi sulla lunga esperienza con impianti di prova nel settore automotive, Weiss Technik ha sviluppato un concetto di impianto su misura, adatto sia per campioni di produzione che per prototipi.

Struttura di prova complessa per raffreddamento rapidissimo

La LV 124 è una vasta norma di prova nel settore automotive e include tra l'altro la sezione di prova K-13 "Shock termico di immersione". In questa fase, il campione viene prima riscaldato alla sua temperatura massima di esercizio. Successivamente, in soli cinque secondi, viene immerso in una vasca di acqua salata a circa 0 gradi Celsius (NaCl 5%) per cinque minuti. Dopo averlo estratto, il campione viene nuovamente riscaldato e immerso (20 cicli). Una sfida particolare consiste nel controllare la discesa del peso elevato del campione, fino a 1.200 kg, entro i cinque secondi previsti. Weiss Technik ha potuto fare affidamento sulla propria esperienza con impianti simili per sviluppare una soluzione sicura e affidabile.

Impianto unico di dimensioni impressionanti

Solo pochi centri di prova nel mondo dispongono di un impianto di prova così grande, con dimensioni (LxPxH) di 6.680 x 5.500 x 5.100 millimetri, per test conformi alle norme K-13. A causa dell'altezza dell'impianto, si consiglia di installarlo su due livelli accessibili o in una fossa, per consentire l'inserimento del campione a livello del pavimento. A causa dell'atmosfera corrosiva, la camera di prova e le strutture devono essere realizzate con materiali ad alta lega anticorrosione.

Abbassare rapidamente i campioni collegati

L'impianto di prova è composto da quattro componenti principali: la camera di prova vera e propria, una vasca d'acqua sottostante, la struttura in acciaio e il gruppo motore posizionato dietro l'impianto. Il campione viene fissato su una piattaforma di sollevamento e, dopo il riscaldamento, viene abbassato uniformemente nella vasca d'acqua tramite azionamenti elettrici. La tecnologia di azionamento è progettata in modo che eventuali disallineamenti del centro di gravità del campione non influenzino il movimento. Inoltre, l'impianto di prova dispone di un sistema di alimentazione energetica per il campione, che garantisce una guida sicura dei cavi durante il movimento verticale. Ciò permette un contatto continuo e il monitoraggio del campione in diverse modalità operative durante il test.

Ulteriori specifiche

La piattaforma su cui vengono fissati i campioni misura 2.900 x 1.900 millimetri e consente dimensioni massime del campione di (LxPxH) 2.500 x 1.700 x 750 millimetri. Il volume massimo di immersione consentito è di 3,18 m³, mentre il peso massimo del campione è di 1.200 kg. La velocità di riscaldamento nella camera di prova è di 2 Kelvin/minuto. La vasca d'acqua è dotata di un sistema di raffreddamento e di una pompa di circolazione che garantiscono una temperatura costante di circa 0 gradi Celsius. L'impianto di prova può essere integrato senza soluzione di continuità nel sistema di gestione dell'edificio tramite interfacce standard.

Weiss Technik, sinonimo di tecnologia di prova collaudata

La soluzione di prova fornita si basa su un concetto di impianto collaudato e sull'esperienza pluriennale di Weiss Technik come partner specializzato per l'industria automobilistica. Dotato di un sistema di controllo S!MPAC e di collegamento Web Season, l'impianto consente una facile programmazione delle sequenze di test, offre una funzione multiutente e permette l'accesso globale tramite tablet o PC. La sofisticata gestione dell'aria garantisce un'elevata costanza della temperatura all'interno della camera di prova.

Attrezzature di sicurezza per batterie agli ioni di litio

L'impianto di prova consente test di batterie fino al livello di rischio Hazard Level 6. Weiss Technik ha sviluppato, in collaborazione con il centro di prova, un concetto di sicurezza che comprende componenti installati in fabbrica e misure di sicurezza integrate nel sito. L'impianto è dotato di allarmi visivi e acustici, nonché di una serratura elettrica per impedire l'apertura non autorizzata durante i test o in caso di incidente con il campione. Altre caratteristiche di sicurezza includono valvole di scarico della pressione, ventilazione dell'aria fresca e sistemi di rilevamento di gas CO e CH. Inoltre, l'impianto deve essere installato in un compartimento antincendio dedicato. Per il raffreddamento della camera di prova durante un runaway termico, si consiglia di pianificare un sistema di nebulizzazione ad alta pressione con acqua.

Realizzazione del progetto senza problemi

L'impianto è stato sviluppato in collaborazione con aziende partner e assemblato in Assia centrale. Dopo un intenso collaudo in fabbrica, è stato smontato in più componenti per il trasporto. La suddivisione in singoli elementi è stata progettata in modo che l'impianto possa essere montato rapidamente sul sito e messo in funzione in breve tempo.