غرفة اختبار مقاومة الانفجار لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة لبطاريات الطاقة الجديدة

لماذا تعتبر هذه الحجرة غير قابلة للتفاوض لسلامة البطارية

النمو السريع للمركبات الكهربائية (EVs) وأنظمة تخزين الطاقة (ESS) يعتمد على مكون حاسم واحد: بطارية الليثيوم أيون. على الرغم من قوتها، إلا أن هذه البطاريات تحمل خطرًا جوهريًا وهو الانفلات الحراري. يمكن أن تؤدي هذه السلسلة من التفاعلات، التي غالبًا ما ت triggered by overheating، إلى حرائق أو انفجارات.

كيف يمكن للمصنعين ضمان عدم فشل بطارياتهم تحت ظروف قصوى، من حرارة الصحراء إلى برودة القطب الشمالي؟

ال حجرة اختبار مقاومة الانفجار لدرجة الحرارة العالية والمنخفضة هي الحل الهندسي. ليست مجرد محاكٍ بيئي؛ إنها حماية حيوية، تتيح للمهندسين دفع حدود البطارية ضمن بيئة مسيطرة وآمنة، لمنع الفشل الكارثي في العالم الحقيقي.

ما وراء الحجرات القياسية: الفلسفة الأساسية للتصميم المقاوم للانفجار

تختبر الحجرة الحرارية القياسية الأداء. أما الحجرة المقاومة للانفجار فهي مصممة لـ الفشل المُتحكم فيه.

الغرض الرئيسي منها هو السماح باختبار البطارية حتى نقطة الفشل (مثل الانفلات الحراري) مع الاحتفاظ التام بالتأثيرات الخطرة—الحرارة الشديدة، النار، الشظايا، والغازات السامة—داخل هيكلها المعزز. تُحمي هذه الفلسفة موظفي المختبر، والمعدات، والمنشآت.

تشمل التطبيقات الرئيسية:

• اختبار سوء المعاملة الحرارية: تسخين البطارية عمدًا فوق حدها الآمن للتشغيل لمراقبة رد فعلها.
• محاكاة المناخ القاسي: اختبار أداء البطارية وقدرتها على التشغيل في درجات حرارة تتراوح من -70°C إلى +150°C.
• اختبار دورة الشحن السريع: تقييم الاستقرار الحراري للبطاريات تحت ظروف الشحن عالية التيار.
• اختبار الانتشار: التحقق مما إذا كانت فشل خلية واحدة سينتقل إلى الخلايا المجاورة في وحدة أو حزمة.

تفكيك الغرفة: 3 أنظمة فرعية حاسمة

1. نظام الاحتواء المحصن (اللب "المضاد للانفجار")

هذا ما يميزها عن الغرفة القياسية.

• هيكل مُعزَّز: البطانة الداخلية والباب مصنوعان من الفولاذ المقاوم للصدأ شديد التحمل، والقادر على تحمل ضغط داخلي كبير.
• تهوية لتخفيف الانفجار: مخصص، محسوب قرص تمزق أو باب تحرير الضغط يعمل كنقطة ضعف مُحكمة. في حالة حدوث ارتفاع سريع في الضغط، فإنه ينفث الغازات واللهب بأمان، غالبًا من خلال قناة خارجية، لحماية سلامة الغرفة.
• مفصلات ومزلاج باب مقاومة للانفجار: تضمن آلية قفل متعددة النقاط بقاء الباب مغلقًا بإحكام تحت قوة داخلية قصوى.

2. نظام التخفيف من المخاطر المتقدم (طبقة "السلامة النشطة")

احتواء الانفجار شيء؛ وإدارة ما بعده شيء آخر.

• إغراق بالغاز الخامل (عامل تمييز رئيسي): تتميز الغرف الممتازة بمنافذ لـ تطهير النيتروجين (N₂) أو الأرجون. التلقائي. يمكن لهذا النظام أن يحل بسرعة محل الأكسجين داخل الغرفة أثناء الاختبار أو بعده، مما يؤدي إلى تجويع أي حريق ومنع إعادة الاشتعال أو الانفجارات الثانوية من الغازات القابلة للاشتعال.
• جهاز تنقية عادم عالي التدفق: مباشرة بعد الاختبار، يتم تنشيط نظام فراغ قوي لاستخراج الغازات السامة والقابلة للاشتعال (مثل أول أكسيد الكربون، فلوريد الهيدروجين، المركبات العضوية المتطايرة) المنبعثة من البطارية، وغالبًا ما يتم توجيهها عبر جهاز تنقية قبل الإطلاق الخارجي. هذا أمر بالغ الأهمية لسلامة المشغل أثناء فحص ما بعد الاختبار.

3. نظام التحكم الدقيق في درجة الحرارة (محرك "الاختبار")

• نطاق درجة حرارة واسع: عادةً من -40°C إلى +150°C, ، تلبيةً لجميع المعايير العالمية.
• معدل تغير سريع: قادر على التدرجات الحرارية الخطية (مثل 5°C/دقيقة، 10°C/دقيقة، 15°C/دقيقة) لمحاكاة التحولات البيئية القاسية.
• التجانس والثبات: تصميم تدفق الهواء المتقدم يضمن تجانس درجة الحرارة عبر كامل مساحة العمل، مما يضمن ظروف اختبار متسقة وموثوقة لكل خلية أو وحدة في الحجرة.