ห้องทดสอบความทนทานต่ออุณหภูมิสูง-ต่ำและระเบิดสำหรับแบตเตอรี่พลังงานใหม่

ทำไมห้องนี้จึงเป็นสิ่งที่ไม่สามารถต่อรองได้เพื่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่

การเติบโตอย่างรวดเร็วของรถยนต์ไฟฟ้า (EVs) และระบบเก็บพลังงาน (ESS) ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบสำคัญหนึ่ง: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แม้จะทรงพลัง แต่แบตเตอรี่เหล่านี้ก็มีความเสี่ยงในตัวเอง—การลุกไหม้ทางความร้อน กระบวนการปฏิกิริยาลูกโซ่ที่มักถูกกระตุ้นโดยความร้อนเกิน อาจนำไปสู่ไฟไหม้หรือระเบิด.

ผู้ผลิตจะสามารถรับประกันได้อย่างไรว่าแบตเตอรี่ของพวกเขาจะไม่ล้มเหลวภายใต้สภาพสุดขีด ตั้งแต่ความร้อนในทะเลทรายจนถึงความหนาวเย็นในอาร์กติก?

The ห้องทดสอบกันระเบิดอุณหภูมิสูง-ต่ำ คือโซลูชันที่ออกแบบมา มันไม่ใช่แค่เครื่องจำลองสภาพแวดล้อม แต่เป็นการป้องกันที่สำคัญ ช่วยให้นักวิศวกรสามารถทดสอบขีดจำกัดของแบตเตอรี่ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้และปลอดภัย เพื่อป้องกันความล้มเหลวที่ร้ายแรงในโลกจริง.

นอกเหนือจากห้องมาตรฐาน: ปรัชญาหลักของการออกแบบกันระเบิด

ห้องทดสอบความร้อนมาตรฐานจะทดสอบประสิทธิภาพ ขณะที่ห้องกันระเบิดถูกออกแบบมาเพื่อ ความล้มเหลวที่ควบคุมได้.

วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อ อนุญาตให้แบตเตอรี่ถูกทดสอบจนถึงจุดล้มเหลว (เช่น การลุกไหม้ทางความร้อน) ในขณะที่ยังคงควบคุมผลกระทบอันตราย—ความร้อนสูง ไฟไหม้ เศษชิ้นส่วน และก๊าซพิษ—ภายในโครงสร้างที่แข็งแรงของมัน. ปรัชญานี้ปกป้องบุคลากรในห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์ และสิ่งอำนวยความสะดวก.

การใช้งานสำคัญได้แก่:

• การทดสอบการละเมิดความร้อน: การให้ความร้อนแบตเตอรี่เกินขีดปลอดภัยเพื่อสังเกตปฏิกิริยา.
• การจำลองสภาพอากาศสุดขีด: การทดสอบประสิทธิภาพและความสามารถในการเริ่มต้นของแบตเตอรี่ในอุณหภูมิตั้งแต่ -70°C ถึง +150°C.
• การทดสอบรอบชาร์จเร็ว: การประเมินเสถียรภาพความร้อนของแบตเตอรี่ภายใต้เงื่อนไขชาร์จด้วยกระแสสูง.
• การทดสอบการแพร่กระจาย: การตรวจสอบว่าการล้มเหลวของเซลล์เดียวจะลุกลามไปยังเซลล์ข้างเคียงในโมดูลหรือแพ็คหรือไม่.

การแยกส่วนห้องปฏิบัติการ: 3 ระบบย่อยที่สำคัญ

1. ระบบกักเก็บที่แข็งแกร่ง (แกนกลาง "ป้องกันการระเบิด")

นี่คือสิ่งที่ทำให้แตกต่างจากห้องปฏิบัติการมาตรฐาน.

• โครงสร้างเสริมความแข็งแรง: แผ่นบุภายในและประตูสร้างจากสแตนเลสสำหรับงานหนัก สามารถทนทานต่อแรงดันภายในที่สูงได้.
• การระบายแรงดันระเบิด: แบบเฉพาะเจาะจง, คำนวณ แผ่นแตก หรือประตูระบายแรงดัน ทำหน้าที่เป็นจุดอ่อนที่ควบคุมได้ ในกรณีที่แรงดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จะระบายก๊าซและเปลวไฟออกไปอย่างปลอดภัย มักจะผ่านท่อภายนอก เพื่อปกป้องความสมบูรณ์ของห้องปฏิบัติการ.
• บานพับและสลักประตูทนต่อการระเบิด: กลไกการล็อคหลายจุดช่วยให้มั่นใจได้ว่าประตูยังคงปิดสนิทภายใต้แรงภายในที่รุนแรง.

2. ระบบลดอันตรายขั้นสูง (ชั้น "ความปลอดภัยเชิงรุก")

การกักเก็บการระเบิดเป็นสิ่งหนึ่ง การจัดการผลที่ตามมาเป็นอีกสิ่งหนึ่ง.

• การเติมก๊าซเฉื่อย (ความแตกต่างที่สำคัญ): ห้องปฏิบัติการระดับพรีเมียมมีช่องสำหรับ การไล่ไนโตรเจน (N₂) หรืออาร์กอน. โดยอัตโนมัติ ระบบนี้สามารถแทนที่ออกซิเจนภายในห้องปฏิบัติการได้อย่างรวดเร็วระหว่างหรือหลังการทดสอบ ทำให้ไฟดับ และป้องกันการจุดระเบิดซ้ำหรือการระเบิดทุติยภูมิจากก๊าซไวไฟ.
• เครื่องฟอกไอเสียอัตราการไหลสูง: ทันทีหลังจากการทดสอบ ระบบสุญญากาศที่มีประสิทธิภาพจะเปิดใช้งานเพื่อดูดก๊าซพิษและไวไฟ (เช่น CO, HF, VOCs) ที่ปล่อยออกมาจากแบตเตอรี่ โดยมักจะส่งผ่านเครื่องฟอกก่อนปล่อยออกสู่ภายนอก ซึ่งมีความสำคัญต่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานระหว่างการตรวจสอบหลังการทดสอบ.

3. ระบบควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ (เครื่องยนต์ "ทดสอบ")

• ช่วงอุณหภูมิที่กว้าง: โดยทั่วไปตั้งแต่ -40°C ถึง +150°C, ตอบสนองมาตรฐานสากลทั้งหมด.
• อัตราการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็ว: สามารถทำการเร่งอุณหภูมิแบบเชิงเส้น (เช่น 5°C/นาที, 10°C/นาที, 15°C/นาที) เพื่อจำลองการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่รุนแรง.
• ความเสมอภาคและเสถียรภาพ: วิศวกรรมการไหลของอากาศขั้นสูงช่วยให้ความเสมอภาคของอุณหภูมิทั่วทั้งพื้นที่ทำงาน รับประกันสภาพทดสอบที่สม่ำเสมอและเชื่อถือได้สำหรับทุกเซลล์หรือโมดูลในห้องทดสอบ.