โมดูลแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าทำงานในโลกความร้อนที่รุนแรงกว่าที่ผู้ซื้อหลายคนคาดคิด ชุดแบตเตอรี่อาจต้องเผชิญกับการสตาร์ทในตอนเช้าที่หนาวเย็น ความร้อนจากการชาร์จเร็ว อุณหภูมิถนนในฤดูร้อน ความแปรผันของแผ่นระบายความร้อน การจัดเก็บในตู้คอนเทนเนอร์ และอายุการใช้งานที่ยาวนานภายในแท่นยานพาหนะที่ปิดสนิท การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเซลล์เท่านั้น แต่ยังสร้างความเครียดให้กับรอยเชื่อม บัสบาร์ ซีล กาว ชิ้นส่วนฉนวน ตัวเรือนโมดูล เซ็นเซอร์ และขั้วต่ออีกด้วย
ตู้ทดสอบวัฏจักรอุณหภูมิ (Temperature Cycle Chamber) ช่วยให้วิศวกรแบตเตอรี่สามารถจำลองสภาพแวดล้อมที่ร้อนและเย็นเหล่านี้ได้อย่างควบคุมได้ ก่อนที่โมดูลจะถึงมือผู้ใช้งาน สำหรับการทดสอบความร้อนของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ตู้นี้ช่วยเปิดเผยสัญญาณความล้มเหลวในระยะเริ่มต้นที่อาจไม่ปรากฏให้เห็นระหว่างการคงอุณหภูมิสูงหรือต่ำเพียงครั้งเดียว การเลือกตู้ความร้อนที่เหมาะสมสามารถรองรับการตรวจสอบความถูกต้องของการออกแบบ การตรวจสอบวัตถุดิบขาเข้า การสุ่มตัวอย่างการผลิต และการคัดกรองความเครียดจากความร้อนสำหรับโมดูลแบตเตอรี่ที่ใช้ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ ระบบกักเก็บพลังงาน และแพลตฟอร์มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
คำติชมจากลูกค้าของเรา
โมดูลแบตเตอรี่สร้างขึ้นจากวัสดุหลายชนิดที่มีอัตราการขยายตัวแตกต่างกัน ตัวเรือนอะลูมิเนียม บัสบาร์ทองแดง แท็บนิกเกิล ตัวยึดพลาสติก สารประกอบพ็อตติ้ง สารซีล แผ่นฉนวน ชิ้นส่วน PCB และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ล้วนตอบสนองแตกต่างกันเมื่ออุณหภูมิเคลื่อนจากจุดเยือกแข็งไปสู่ความร้อนสูง เมื่อผ่านไปหนึ่งรอบ การเปลี่ยนแปลงอาจดูเล็กน้อย แต่เมื่อผ่านไปหลายร้อยรอบ การเคลื่อนไหวเล็กน้อยจะกลายเป็นความล้าทางกล
การคัดกรองความเครียดจากความร้อนมีประโยชน์เพราะทำให้จุดอ่อนปรากฏขึ้นเร็วขึ้น รอยเชื่อมที่ผ่านการทดสอบทางไฟฟ้าเบื้องต้นอาจแสดงความต้านทานสูงขึ้นหลังจากผ่านการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของโมดูลแบตเตอรี่ซ้ำๆ ซีลที่ดูมั่นคงที่อุณหภูมิห้องอาจหดตัวที่อุณหภูมิต่ำและอ่อนตัวที่อุณหภูมิสูง ขั้วต่ออาจผ่านการทดสอบการสั่นสะเทือนแต่ล้มเหลวเมื่อเพิ่มการขยายตัวและหดตัวจากความร้อน
สำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ EV การทดสอบประเภทนี้ไม่เพียงเกี่ยวกับการผ่านข้อกำหนดของห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการลดความเสี่ยงในการรับประกันและการค้นหาปัญหาการประกอบเล็กน้อยก่อนที่จะกลายเป็นความล้มเหลวในภาคสนาม
ตู้ทดสอบวัฏจักรอุณหภูมิ เปลี่ยนอุณหภูมิอากาศรอบๆ ตัวอย่างตามโปรไฟล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ การทดสอบโดยทั่วไปประกอบด้วยจุดอุณหภูมิต่ำ ระยะเวลาคงที่ การเพิ่มขึ้นที่ควบคุมไปยังจุดอุณหภูมิสูง ระยะเวลาคงที่อีกครั้ง จากนั้นกลับสู่อุณหภูมิต่ำ ลำดับนี้จะทำซ้ำตามจำนวนรอบที่ต้องการ
สำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของโมดูลแบตเตอรี่ ตู้จะต้องทำมากกว่าแค่ร้อนหรือเย็น ต้องรักษาการควบคุมที่เสถียรในขณะที่ตัวอย่างดูดซับและปล่อยความร้อน โมดูลที่มีน้ำหนักมาก โดยเฉพาะที่มีแผ่นระบายความร้อนโลหะหรือกลุ่มเซลล์หนาแน่น มีมวลความร้อนมากกว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก ซึ่งหมายความว่าตู้ต้องการความสามารถในการทำความร้อนและทำความเย็นที่เพียงพอเพื่อให้เป็นไปตามอัตราการเพิ่ม/ลดที่ต้องการโดยไม่เกิดการโอเวอร์ชูตขนาดใหญ่
การกำหนดค่าตู้ทดสอบวัฏจักรอุณหภูมิ LIB รองรับช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -20℃, -40℃ หรือ -70℃ ถึง +150℃ ทำให้อุปกรณ์นี้เหมาะสำหรับการทดสอบการเก็บในที่เย็น การเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว และการคัดกรองความเครียดจากสิ่งแวดล้อม อัตราการทำความร้อนและทำความเย็นสามารถสูงถึง 10℃/นาที โดยมี 15℃/นาที สำหรับโปรไฟล์ที่เร็วขึ้น ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า สำหรับการทดสอบความร้อนของแบตเตอรี่ EV ค่าเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่ช้าและไม่เสถียรอาจพลาดสภาวะความเครียดที่เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในโลกแห่งความเป็นจริงที่รวดเร็ว
โปรไฟล์การทดสอบที่ดีเริ่มต้นด้วยวัตถุประสงค์ที่ชัดเจน ทีม R&D อาจต้องการเปรียบเทียบเค้าโครงโมดูลสองแบบ ทีมควบคุมคุณภาพอาจต้องการคัดกรองตัวอย่างการผลิต ห้องปฏิบัติการทดสอบอาจต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขที่ลูกค้ากำหนด ตู้ทดสอบแบตเตอรี่เดียวกันสามารถรองรับแต่ละกรณีได้ แต่โปรไฟล์รอบ จุดวัด และเกณฑ์การยอมรับควรแตกต่างกัน
ก่อนที่จะโหลดโมดูลแบตเตอรี่เข้าไปในตู้ ทีมทดสอบควรกำหนดว่าการทดสอบต้องเปิดเผยอะไร เป้าหมายทั่วไป ได้แก่ การตรวจสอบความเสถียรของรอยเชื่อม ความต้านทานการเชื่อมต่อของบัสบาร์ ความน่าเชื่อถือของฉนวน การเคลื่อนของเซ็นเซอร์ พฤติกรรมของซีล หรือฟังก์ชันของโมดูลหลังจากผ่านการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
สำหรับการออกแบบโมดูลใหม่ การทดสอบอาจดำเนินการโดยใช้เซ็นเซอร์มากขึ้นและจำนวนรอบที่นานขึ้น สำหรับการสุ่มตัวอย่างการผลิต จุดเน้นมักอยู่ที่ความสามารถในการทำซ้ำ การจัดการที่รวดเร็ว และเกณฑ์ผ่าน-ไม่ผ่านที่ชัดเจน
ช่วงอุณหภูมิควรสะท้อนถึงการใช้งาน เส้นทางการขนส่ง และข้อกำหนดของลูกค้า การทดสอบโมดูลแบตเตอรี่ EV ทั่วไปอาจใช้จุดต่ำเช่น -40℃ และจุดสูงระหว่าง +85℃ ถึง +105℃ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโมดูลและวัตถุประสงค์ของการทดสอบ สำหรับการคัดกรองที่เข้มงวดยิ่งขึ้น ความสามารถของตู้ที่กว้างขึ้นถึง +150℃ ให้พื้นที่สำหรับการตรวจสอบวัสดุ กาว และชิ้นส่วนพิเศษ
เมื่อมีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการขนส่ง การทดสอบความร้อน UN 38.3 T.2 มักถูกกล่าวถึงสำหรับเซลล์และแบตเตอรี่ลิเธียม การทดสอบวัฏจักรความร้อนใช้ 72 ± 2℃ เป็นเวลาอย่างน้อย 6 ชั่วโมง ตามด้วย -40 ± 2℃ เป็นเวลาอย่างน้อย 6 ชั่วโมง โดยมีช่วงเวลาการถ่ายโอนสูงสุด 30 นาทีระหว่างอุณหภูมิสุดขั้ว ลำดับจะทำซ้ำ 10 รอบ จากนั้นเก็บตัวอย่างไว้ 24 ชั่วโมงที่ 20 ± 5℃ แบตเตอรี่ขนาดใหญ่อาจต้องใช้เวลาคงที่นานขึ้น โดยทั่วไป 12 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับการตีความการทดสอบและขนาดตัวอย่างที่เกี่ยวข้อง ซึ่งแตกต่างจากการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทางวิศวกรรมทั่วไป แต่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดความเสถียรของตู้และการควบคุมเวลาคงที่จึงมีความสำคัญ
อัตราการเพิ่ม/ลดเปลี่ยนระดับความเครียด โปรไฟล์ 1℃/นาที ใกล้เคียงกับการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมที่ช้า โปรไฟล์ 5℃/นาที, 10℃/นาที หรือ 15℃/นาที เหมาะกว่าสำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วหรือการคัดกรองแบบเร่ง เวลาคงที่ต้องนานพอที่อุณหภูมิแกนกลางของโมดูลแบตเตอรี่จะเข้าใกล้เป้าหมาย ไม่ใช่แค่อากาศในตู้เท่านั้น
จำนวนรอบขึ้นอยู่กับเป้าหมาย การเปรียบเทียบการออกแบบในระยะแรกอาจใช้ 20 ถึง 50 รอบ การตรวจสอบความน่าเชื่อถืออาจต้องใช้รอบมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการทดสอบรวมกับการตรวจสอบทางไฟฟ้าก่อน ระหว่าง และหลังการเปลี่ยนแปลง
การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของโมดูลแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดจะรวบรวมมากกว่าแค่อุณหภูมิในตู้ การวัดที่มีประโยชน์ ได้แก่ แรงดันโมดูล แรงดันกลุ่มเซลล์ อุณหภูมิพื้นผิว ค่า读数เซ็นเซอร์ BMS ความต้านทานของฉนวน ความต้านทานของขั้วต่อ และการเสียรูปที่มองเห็นได้
พอร์ตสายเคเบิลช่วยให้วิศวกรเดินสายภายนอกโดยไม่ต้องเปิดประตู ตู้ทดสอบวัฏจักรอุณหภูมิ LIB มีรูทดสอบ Φ50mm มาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อสายเคเบิลภายนอกหรือแหล่งจ่ายไฟ ช่วยให้ตรวจสอบประสิทธิภาพของตัวอย่างแบบเรียลไทม์ในขณะที่ตู้ยังคงควบคุมได้
ตู้ความร้อนมักมีค่าที่สุดเมื่อตัวอย่างยัง "ทำงาน" แต่แสดงสัญญาณเตือนล่วงหน้า สัญญาณเหล่านี้ช่วยให้ทีมงานแก้ไขการออกแบบหรือกระบวนการก่อนที่ปัญหาจะมีค่าใช้จ่ายสูง
รอยเชื่อมและบัสบาร์นำกระแสสูงในพื้นที่จำกัด การทำความร้อนและความเย็นซ้ำๆ สามารถสร้างการเคลื่อนไหวเล็กน้อยที่อินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อ หลังจากผ่านรอบ รอยเชื่อมที่อ่อนแออาจแสดงความต้านทานสูงขึ้น ความร้อนในพื้นที่ หรือรอยร้าวที่มองเห็นได้ ในโมดูลกระแสสูง นี่ไม่ใช่ปัญหาเล็กน้อย การเชื่อมต่อที่ไม่ดีอาจกลายเป็นแหล่งความร้อนและลดความน่าเชื่อถือของชุดแบตเตอรี่ในระยะยาว
ซีลและวัสดุฉนวนต้องเผชิญกับการขยายตัวและหดตัวซ้ำๆ อุณหภูมิต่ำสามารถทำให้โพลีเมอร์บางชนิดแข็งตัว ในขณะที่อุณหภูมิสูงอาจทำให้อ่อนตัวหรือเร่งการเสื่อมสภาพ ตัวเรือนโมดูลอาจแสดงการบิดงอหากความหนาของวัสดุ จุดยึด หรือความเค้นภายในไม่สมดุลกันดี
ตู้ทดสอบแบตเตอรี่ช่วยเปิดเผยว่าโมดูลรักษาประสิทธิภาพของฉนวน คุณภาพการซีล และการจัดตำแหน่งทางกลหลังจากสัมผัสกับรอบอุณหภูมิสูงและต่ำซ้ำๆ หรือไม่
การอ่านค่า BMS จะต้องเชื่อถือได้ภายใต้อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่เคลื่อนหลังจากผ่านรอบซ้ำๆ อาจส่งผลต่อตรรกะการจัดการความร้อน ขั้วต่ออาจคลายหรือแสดงการสัมผัสไม่สม่ำเสมอเมื่อพลาสติก ขั้วต่อ และสายไฟขยายตัวในอัตราที่แตกต่างกัน
สำหรับการทดสอบความร้อนของแบตเตอรี่ EV ความล้มเหลวเหล่านี้มักสำคัญกว่าความเสียหายที่มองเห็นได้ โมดูลอาจดูไม่เปลี่ยนแปลงจากภายนอก แต่ยังคงแสดงพฤติกรรมทางไฟฟ้าที่ไม่เสถียร
English
русский
français
العربية
Deutsch
Español
한국어
italiano
tiếng việt
ไทย
Indonesia
