UL 9540A Prüfmethode zur Bewertung der thermischen Ausbreitung von Feuer in einer Batterie

Einführungen
Geltet für die Gesamtwärmemenge, die durch eine einzelne 21700 Lithiumbatterie während der Verbrennung freigesetzt wird; einzelne Zellen sind 48 mm Durchmesser und 80 mm Höhe. 21700-5500mAh 3.6V/4.2V 19.8Wh.

Grundsätze

Es wird auf der Grundlage des Sauerstoffverbrauchs berechnet, der anhand der Sauerstoffkonzentration im Gasstrom der Verbrennungsprodukte und der Wärmeabgabe während der Verbrennungsprodukte ermittelt wird..Das Gerät kann die Wärmefreisetzungsrate während der Verbrennung einer einzelnen Lithiumbatterie 21700 genau messen.

Anwendung
Elektrische und elektronische Produkte
Komponenten und Zubehör für Haushaltsgeräte

Normen

1. Refer to UL9540A "Test Method for Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation in Battery Energy Storage Systems to evaluate the test method of thermal runaway fire propagation in battery energy storage systems" standard design;
2. Verweisen auf die Norm GB/T16172-2007, ISO5660-1:2002 "Prüfmethode für die Wärmeabgabe von Baustoffen".

Eigenschaften

1.Der Steuerungsteil übernimmt eine eingebettete industrielle Computersteuerung, die Signalsammlung und -verarbeitung übernimmt eine 16-Bit-Hochpräzisionskarte, die Genauigkeit kann 1% erreichen,stabile Leistung, eine gute Wiederholbarkeit.
2.Computersteuerungsschnittstelle: Verwendung hochwertiger Ausrüstung und Instrumentierungssoftware für die professionelle Entwicklung (Labview), strenge Schnittstelle, hoher Automatisierungsgrad,alle umständlichen Verfahren und Operationen wurden in den Computer integriert, die Antwortgeschwindigkeit ist sehr schnell, einfach zu bedienen, benutzerfreundliche Schnittstelle, narrensichere Bedienung.
3.Betriebssoftware: Windows XP-Schnittstelle, Labview-Stil, perfekte Sicherheitsmechanismen. Computer-Ausgabe für Verbrennungswärmefreisetzungsrate, Gesamtwärmefreisetzung, Rauchkonzentration.Echtzeitanzeige des Wärmeflusses - Zeitkurve, Gesamtwärmefreisetzungsrate - Zeitkurve, Rauchproduktion während der Prüfung.
4Wir haben viele Forschungsinstitute und wissenschaftliche Forschungseinheiten, mit denen wir zusammenarbeiten müssen, wie zum Beispiel: Sichuan Fire Research Institute des Ministeriums für Notfallmanagement,Staatliches Forschungsinstitut für Stromnetze usw..

Technische Parameter

1.Boxstruktur:Test- und Kontrollkästchen können durch die Kombination von Analysekabinen, Analysekabinen und Versuchsbetriebskabinen integriert sein.Der obere Teil der Prüfplattform ist mit einem gehärteten Beobachtungsfenster aus Glas als Schutzschirm versehen., und die Unterseite des Beobachtungsfensters ist leer als Druckentlastungsanlage, um eine Gasexplosion zu verhindern.
 

2.Auslöser für die Probe:
1Außenheizungsschalter:
2Zusammensetzung: konstante Druckquelle + elektrische Heizungszusammensetzung;
3Konstante Druckquelle: Leistung von 0 bis 5 kW, kontinuierlich einstellbar;
4elektrische Heizplatte: 5kw elektrische Heizplatte;
5Spezifikation der elektrischen Heizplatte: Länge 150 mm, Breite 100 mm.
6Explosionssicherer Rahmen 10 mm Stahlplatte, Spezifikation 200 mm*200 mm;
7Kontrollmodus: Steuerung des elektrischen Heizgeräts durch eine konstante Druckquelle, um einen thermischen Ausfall der Proben durch äußere Erwärmung zu erreichen.
8Einstellungsstellung der Heizungsanlage: Die Heizoberfläche der Heizungsanlage ist in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Batteriemonomers.
 

3Lithiumbatterie-Überladung auslöst:
1Überladungsspannung: 0~10V einstellbar;
2Overladespannung: 30A;.
3Überladenleistung: 300VA.
4Explosionssicherer Rahmen: 10 mm Stahlplatte, Spezifikation 200 mm*200 mm;
 

4Sammel-, Mess- und Steuerungssystem:
1Zusammensetzung: durch Sammeldeckel, Rauchrohr, Rauchabzugventilator, Gasöffnungsplatte und DifferenzdruckluftgeschwindigkeitsmessgerätGerät zur Messung der Rauchgastemperatur mit Thermoelement, Rauchtemperatursignal an das Hauptkontrollprogramm, um an den experimentellen Ergebnissen der Datenberechnung teilzunehmen, ist die Rauchabgasvorrichtung an der Oberseite des Schranks angebracht.
2Axialer Ventilator: Windgeschwindigkeit verstellbar, bei Standardtemperatur und -druck kann das Abgassystem das Abgasvolumen (g / s): 0 ~ 50, Präzision (g / s): weniger als 0 machen.1.
3Sammelhaube: Kegelförmiger Körper, Rauchabsaugschacht von 450 mm × 450 mm, auf einem 150 mm × 150 mm Quadrat, Gesamthöhe 350 mm,die Unterseite der Rauchabsaugkappe und die Entfernung von der Probenoberfläche (210 ± 50) mm
4Flussmessgerät für Ohrplatten: Verwendung einer hochpräzisen digitalen Ausgabe, Ausgabe eines Spannungssignals von 0-10 V durch die Umwandlung des I/0-Plattengeschwindigkeitsmoduls,direkt vom Computer, um seinen Fluss zu steuern.
5Drosselöffnungsplatte: in der Rauchabsaughaube und im Einlassrohr ist eine Drosselöffnungsplatte mit einem inneren Durchmesser von (57 ± 3) mm ausgestattet.zur Homogenisierung der Bestandteile des Gasstroms;
6Das Gas wird mit Hilfe eines Ringprobennehmers gesammelt, der in der Sammelkappe (685±15) mm im Einlasskanal des Lüfteranschlusses eingebaut ist. Der Ringprobennehmer hat 12 kleine Löcher mit einem Durchmesser von (2,2±0,1) mm.zur Homogenisierung der Komponenten des Gasstroms, die Löcher sind in entgegengesetzter Richtung zum Gasstrom, um Rußablagerungen zu vermeiden.
7Messung der Luftströmungstemperatur; gemessen durch ein gepanzertes thermoelektrisches Leck mit einem Außendurchmesser von 1,5 mm. Im Vorstrom des Durchflussmessers der Öffnungsplatte (100 ± 5) mm installiert,Position der Auspuffleitungsachse.
8Auspuffrohr: aus Edelstahl, Rohrdurchmesser 114 mm, Länge ca. 1500 mm, mit Ventilatoren, Durchflussmessern, Sensoren usw.nach Abschluss der Prüfung, können die Verbrennungsprodukte aus der Verbrennungskammer in die Atmosphäre abgelassen werden.und die Luftdurchflussrate sollte auf einen bestimmten Bereich beschränkt werden, um die Genauigkeit der Testergebnisse zu gewährleisten..

                                               Sammlung, Messsysteme

5.Gasprobenentnahme- und Vorbehandlungseinrichtung:
1Die Gasprobenaufnahme- und Vorbehandlungseinrichtung besteht aus einem Ringprobennehmer, einem Filtrationssystem, einer Saugpumpe, einem Kondensator und anderen Komponenten.
2Ring-Probennehmer Ring-Probennehmer, der im Abgasrohr montiert ist und mit dem Rohr konzentrisch ist und eine homogenisierende Luftströmungsvorrichtung hat;
3Drei-stufige Filtration mit hoher Temperaturbeständigkeit, Säure- und Alkali-Korrosion und Oxidationsbeständigkeit, Filtergenauigkeit von mindestens 0,45 ~ 50um;
4Anlage der Filterpatrone mit einer einfach zu installierenden und zu demontierenden Struktur; Sekundärfiltervorrichtung mit Abflussfunktion des Luftschutzfilters,zuverlässige Trennung der im Gas enthaltenen Feststoffe, Filtrationsgenauigkeit von mindestens 0,2um-20um; tertiäre Filtrationsvorrichtung zur Filtration von Wasser im Probegas nach Abkühlung.Der Filterzylinder ist leicht zu demontieren und das Filtermedium zu ersetzen;
5Die Vakuumpumpe zur Entnahme von Gasproben ist geräuscharm und vibriert nur gering, der Pumpenfluss beträgt 36 L/min und der maximale Auslassdruck 7 kg.
6Equipped with compression refrigeration condenser: Taupunkttemperatur von 0 ~ 5 °C
7Equipped with imported German KNF diaphragm pump, Durchfluss von 33 L/min, Vakuum: 700 mmHg, Druck: 2,5 bar;
8Ausgestattete Probengasleitungen mit Selbstreinigungssystem können nach Abschluss des Versuchs so eingestellt werden, dass die Reverse-Blasung der sauberen Probengasleitungen erfolgt.
 

6.Kalibrierung des Brenners und seiner Gasversorgung:
(1) Der Brenner ist mit Messingröhren usw. als Kalibrierbrenner ausgestattet und verfügt über eine Faserfüll- und Filtervorrichtung, um das brennbare Gas zu erweitern und gleichmäßig zu verbrennen.
2Kalibrierung des Brennergasversorgungssystems für Regler, Druckmessgeräte, MFC usw. zur Bestimmung, ob eine stabile Gasquelle für die Verbrennung bereitgestellt werden kann.linear ± 00,5% F.S., Reaktionszeit ≤ 2 Sekunden.
3Der Kalibrierbrenner kann mit Hilfe einer Klemmvorrichtung unter dem Strahlenkegel aufgehängt und montiert werden, was eine einfache Bedienung und eine genaue Positionierung erfordert.
4Für die Kalibrierung der Reaktion des gesamten Prüfsystems wird ein Messingrohr mit quadratischer Öffnung und quadratischem Querschnitt als Kalibrierbrenner verwendet.Ein Loch mit einer Fläche von (500±100) mm2 wird in das Metall in Form eines Gartens geschnitten, ist die Öffnung mit einem Drahtnetz bedeckt, um das Gas zu diffundieren, und das Rohr ist mit Keramikfasern gefüllt, um die Homogenität des Gasstroms zu erhöhen.

1Sauerstoff (O2) -Analysator: Deutschland (Siemens) SIEMENS, paramagnetischer Typ.

a.Messbereich: (0-25)%.

b.Signalleistung: 4-20mA;

c.Auflösung 100×10-6

d.Relative Luftfeuchtigkeit: < 90% (keine Kondensation)

e. Abweichung der Linearität: < ± 0,1% O2;

f.Null-Drift: ≤ 0,5%/Monat;

g.Range-Drift: ≤ 0,5%/Monat

h. Interne Signalverarbeitungszeit von weniger als 1 Sekunde;

j.Antwortzeit: T90 < 5 Sekunden

k.Wiederholbarkeit: < ± 0,02% O2;

l.Lokales Display: LCD-Flüssigkristall-Display (mit Hintergrundbeleuchtung)

m.Analog-Ausgang: 420mA 750Ω

n. Umgebungstemperatur: 5 °C ~ +45 °C; Stromversorgung: 220 VAC ± 10%, 50 ~ 60 Hz.

o. Die Geräuschdifferenz des Analysators innerhalb von 30 Minuten beträgt nicht mehr als 0,01%; die Auflösung der Datenerfassung ist besser als 0,01%6;

7.Kohlendioxid (CO2) -Analysator: Ursprung Deutschland AGM Sensors nicht diskriminierendes Infrarot (NDIR) Sensormodul:

1) Meßprinzip: nicht diskriminierende Infrarot-NDIR, doppelte Wellenlänge, einzelner Strahl.

2)Messbereich: 0-10%;

3)Antwortzeit: ≤ 6 s.

4)Genauigkeit: Vollskala ± 2% FS

5) Stabilität: Vollskala ± 2% FS (mehr als 12 Monate)

6) Wiederholbarkeit: ±0,2% (bei Nullpunkt), 1% (bei Gasproben)

7)Mindestdetektionswert: < 1% FS der vollen Skala

8)Linearitätsfehler: < 2%FS der vollen Skala

9)Stand/Fehlerkontrolle: LED-Anzeige in zwei Farben

10)Zustand/Fehlerausgang: +5V HCMOS auf 34-Pin-Anschluss

11) Analoge Ausgabe: 420mA 750Ω

12) Umgebungstemperatur: 5°C+45°C

(13) Stromversorgung: 220 VAC ± 10%, 50 ~ 60 Hz 5000 W

(14) 30min Analysegeräuschverschiebung sind nicht mehr als 100 × 10-6

8Kohlenmonoxid-CO-Analysator: Herkunft Deutschland AGM Sensoren nicht diskriminierendes Infrarot- (NDIR) Sensormodul: (optional)

1) Messbereich: 0·1%;

2) Reaktionszeit: < 6 s

3) Wiederholbarkeit: 0,1 ppm

4) Null-Drift: ≤ 2% pro Woche

5) Streckenverschiebung: ≤ 2%/Woche

6) Lineare Abweichung: < ± 1%

9.Analysator in die Gasdurchflussrate von 3,5 L/min, der Gaskreislauf ist mit einem Durchflussmesser ausgestattet, um Überlastung des Analysators zu verhindern; Durchflussmesserbereich von 0,5 ~ 5 L/min;mit einer Dispersionsvorrichtung zur Entleerung des überschüssigen Gases.

10.Die Kalibrieroberfläche ist für die Kalibrierung der Gassensoren des Gasanalysators reserviert.

11.Rauchdichtemesssystem:

Das Rauchdichtemesssystem befindet sich in der Abluftleitung nahe dem Ende des Abluftventilators, an der Lichtquelle, dem Korrekturmechanismus, der Temperaturmessvorrichtung usw.Messverfahren aufgrund der Ansammlung von Rauchstaub, sollte die Lichtdurchlässigkeit nicht um mehr als 5% verringert werden.

13Lichtquelle:

die Lichtquelle ist ein Helium-Neon-Laser, der eine rote Lichtquelle mit einer Spektralwellenlänge von 632,8 nm und einer zufälligen Polarisierung zur Prüfung der Rauchkonzentration erzeugen kann;die Linearität der Steuerung am empfangenden Ende der Lichtquelle ≥ 990,8%, und die Instabilität beträgt < 0,1%;

Der Lichtquellenkanal ist mit einem Kalibriermechanismus ausgelegt, der 100% und 0% des Lichtquellenempfangs korrigieren kann.auf einer Seite des Lichtelements ist ein Thermoelement installiert, um die Temperatur des Rauches zu messen., und geben dem Hauptkontrollprogramm Signale zur Teilnahme an der Berechnung der Versuchsergebnisse.

14.Objektiv:

Konvexe Linse mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Brennweite von 60 mm, so dass der parallele Strahl durch das Rauchabgasrohr 30 mm Durchmesser hat.

15.Fotoelektrische Empfänger:

Japan Hamamatsu monokristallines Silizium-Fotoelement wird zur Bestimmung der Rauchdichte durch die Änderung der Intensität des empfangenen Lichtstrahls verwendet,und die Messgenauigkeit der Lichtstärke darf nicht weniger als ± 5% betragen.

16.Die Genauigkeit der Chromatischkeitsstandardfunktion des optischen Systemdetektors darf nicht weniger als ± 5% betragen und die Ausgangslinearität darf 5% nicht überschreiten.

17.Der optische Rauchdichtemeter ist in der Position der gleichmäßigen Verteilung des Rauches im Abgasrohr installiert, der Lichtstrahl kann vertikal durch das Abgasrohr hindurchgehen,die Installation des optischen Rauchdichtemessgeräts hat keinen Einfluss auf die Geschwindigkeitsmessung und Probenahme, das Glasfenster des optischen Rauchdichtemessers ist aus Quart

18- Steuerungssystem:
1Computersteuerungsschnittstellenmodus: Verwendung des Computers + professionelle Software-Steuerung, geführte Bedienung, einfach zu bedienen, sicher und zuverlässig,alle umständlichen Verfahren und Operationen wurden in den Computer integriert, die Antwortgeschwindigkeit ist sehr schnell, einfach zu bedienen, benutzerfreundliche Schnittstelle, narrensichere Bedienung.
2Die Software verwendet LabeView, eine spezielle Entwicklungssoftware für Instrumente und Ausrüstungen, und eine Datenerfassungskarte; sie kann die Prüfdaten während der Kontrollprüfung in Echtzeit anzeigen.und automatische Datenberechnungen, Erfassung und Verarbeitung, Datenspeicherung und Ausgabe von Versuchsberichten und Messresultaten; verfügt über die Eigenschaften einer hohen Intelligenz, geführter Menübetrieb,Einfachheit und intuitive Bedienung, wodurch die Testergebnisse genauer werden.
3Eingebaute Vorkalibrierungs- und Arbeitskalibrierungsverfahren können bequem sein, um die Genauigkeit der Ausrüstung zu wiegen, Strahlenkegel unter unterschiedlicher Strahleneinstrahlungs-Kegeltemperatur,Nullkorrektur der optischen Schaltung, der Analysator jeder Sensorgenauigkeitskalibrierung;
4Es können einzelne Kalibriermodi für Sensoren eingerichtet werden, einschließlich der Kalibrierung des Sauerstoffanalysators, des Kohlendioxid-Analysators, des Kohlenmonoxid-Analysators in einem oder zwei Punkten.mit einer Leistung von mehr als 50 W, Rauchdichtemesssystem, Waageinrichtung, Massenflussregelung, um die beste Linearität zu erhalten;
5C-Parameterkalibrierung: Die C-Faktor-Abweichung von zwei Kalibrierungen beträgt nicht mehr als 5%, und das Gerät arbeitet nach der Kalibrierung stabil, was die tatsächlichen und zuverlässigen Messergebnisse gewährleistet.
6Statusprüfungsschnittstelle, mit der der Arbeitsstatus jeder Sensorkomponente des Geräts auf einen Blick ermittelt werden kann; sie kann die Arbeitswerte jedes Sensors erfassen,einschließlich Differenz-Mikrodrucksensor, Schornsteintemperatur, Sauerstoffanalysator, Kohlendioxid-Analysator und Kohlenmonoxid-Analysator; die Berichtsvorlage ist im EXCELL-Format, in dem die grafischen und numerischen Werte angezeigt werden können.
7 kann direkt die Materialeigenschaften messen, einschließlich der Wärmefreisetzungsrate, der Zündzeit, der Zündwärme, der Massenverlustrate, der Rauchfreisetzungsrate, der effektiven Verbrennungswärme, der CO2-Generation usw.;Ausgabe von Prüfdaten, speicherbar und druckbar; mit leistungsstarken Funktionen, insbesondere mit mehreren Kurven vergleichbar,Sie können den Unterschied zwischen den Verbrennungsmerkmalen des Materials intuitiv vergleichen.
Das Akquisitionssystem kann Sauerstoffkonzentration, Temperatur, Wärmefreisetzungsrate, Durchflussmessung der Öffnungsplatte, Thermoelemente, heiße Rauchgasdurchflussrate,Zündzeit und Löschzeit der Probe, Gesamtsauerstoffverbrauch, Massenverlustrate, Gesamtwärmeabgabe, Kohlendioxid- und Kohlenmonoxid-Generationskurven, alle Prozesse der quantitativen Kurven und Echtzeitdaten.Es kann gespeichert und gedruckt werden..
9Zündsystem: Hochspannungssparngenerator mit Sicherheitsauslösung, Hochspannungsautomatikzündung, automatische Positionierung, die Probe in der Verbrennungsplattform durch Zündgerätzündung,Zündgeschwindigkeit schnell, kann die Genauigkeit der Testergebnisse gewährleisten.

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