UL 9540A Método de ensaio para avaliaço da propagaço do fogo por fuga térmica na bateria

Introduções
Aplica-se quantidade total de calor liberada por uma única bateria de lítio 21700 durante a combusto; as células individuais têm 48 mm de dimetro e 80 mm de altura. 21700-5500mAh 3.6V/4.2V 19.8Wh.

Princípio

É concebido com base no consumo de oxigénio calculado a partir da concentraço de oxigénio no fluxo de gases dos produtos de combusto e da taxa de liberaço de calor durante os produtos de combusto..O dispositivo pode medir com preciso a taxa de liberaço de calor durante a combusto de uma única bateria de lítio 21700.

Aplicaço
Produto eléctrico e eletrónico
Componentes e acessórios de aparelhos domésticos

Normas

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. Ver a norma GB/T16172-2007, ISO5660-1:2002 "Método de ensaio para a taxa de liberaço de calor dos materiais de construço".

Características

1. A parte de controlo adota o controlo industrial incorporado no computador, a recolha e processamento de sinal adota um carto de placa de alta preciso de 16 bits, o nível de preciso pode atingir 1%,desempenho estável, boa repetibilidade.
2.Interface de controlo por computador: utilizaço de equipamento de alta qualidade e software de desenvolvimento profissional de instrumentaço (Labview), interface rigorosa, elevado grau de automaço,todos os procedimentos e operações complicados foram integrados no computador, a velocidade de resposta é muito rápida, fácil de operar, interface fácil de usar, operaço infalível.
3.Software operacional: interface Windows XP, estilo Labview, mecanismos de segurança perfeitos. Dados de saída do computador para taxa de liberaço de calor de combusto, liberaço total de calor, concentraço de fumaça.Impresso em tempo real do fluxo de calor - curva temporal, taxa total de liberaço de calor - curva de tempo, produço de fumaça durante o ensaio.
4Temos muitos institutos de pesquisa e unidades de pesquisa científica para cooperar, tais como: Instituto de Pesquisa de Incêndio de Sichuan do Ministério de Gesto de Emergências,Instituto Estadual de Investigaço da Rede Elétrica e assim por diante.

Parmetros técnicos

1Estrutura da caixa:A combinaço de gabinetes analíticos, de gabinetes analíticos e de gabinetes de operaço experimental pode ser integrada no projeto da caixa de ensaio e de controlo.A parte superior da plataforma de ensaio é montada com uma janela de observaço de vidro temperado como um ecr de proteço., e a parte inferior da janela de observaço está vazia como uma porta de alívio de presso para evitar a exploso de gás.
 

2.Fonte de disparo da amostra:
1 gatilho de aquecimento externo:
2Composiço: fonte de presso constante + composiço do aquecimento eléctrico;
3Fonte de presso constante: potência 0 a 5 kW ajustável continuamente;
4placa de aquecimento elétrica: 5kw de placa de aquecimento elétrica;
5Especificaço da placa de aquecimento eléctrico: comprimento 150 mm, largura 100 mm.
6Framagem prova de exploso de chapa de aço de 10 mm, especificaço 200 mm*200 mm;
7Modo de controlo: controlo do aquecedor eléctrico através de uma fonte de presso constante para atingir a fuga térmica da amostra provocada pelo aquecimento externo.
8Posiço de instalaço do dispositivo de disparo de aquecimento: a superfície de aquecimento do dispositivo de aquecimento estará em contacto direto com a superfície do monómero da bateria.
 

3.Ativador de sobrecarga da bateria de lítio:
1Tenso de sobrecarga: 0~10V ajustável;
2Tenso de sobrecarga: 30A;
3 Potência de sobrecarga: 300VA.
4Cadeira prova de exploso: chapa de aço de 10 mm, especificaço 200 mm*200 mm;
 

4Sistema de recolha, mediço e controlo:
Composiço: pela tampa de recolha, tubo de fumo, ventilador de escape de fumo, placa do orifício do acelerador e dispositivo de mediço da velocidade do ar sob presso diferencial,Dispositivo de mediço da temperatura dos gases de combusto com termocouple, sinal de temperatura de fumaça para o programa de controlo principal para participar nos resultados experimentais do cálculo dos dados, o dispositivo de escape de fumaça está localizado na parte superior do gabinete.
2Ventilador axial: velocidade do vento ajustável, em condições de temperatura e presso padro, o sistema de escape pode fazer o volume de escape (g / s): 0 ~ 50, preciso (g / s): inferior a 0.1.
3Capota de recolha: corpo cónico, boca de recolha de fumaça de 450 mm × 450 mm, num quadrado de 150 mm × 150 mm, com uma altura total de 350 mm,o fundo do capô de recolha de fumaça e a distncia da superfície da amostra (210 ± 50) mm
4Defluímetro de placa de orificio: utilizaço de saída digital de alta preciso, saída de sinal de tenso de 0-10v através da transformaço do módulo de velocidade da placa I/0,diretamente do computador para controlar o seu fluxo.
5Placa de orifício de aceleraço: no capô de captaço de fumaça e no tubo de admisso é equipada com uma placa de orifício de aceleraço com um dimetro interno de (57 ± 3) mm,para homogeneizar os componentes do fluxo de gás;
6O gás é colhido com um mostrador de anel, instalado no capô de recolha (685±15) mm no interior do canal de admisso do ventilador.para homogeneizar os componentes do fluxo de gás, os furos esto na direço oposta ao fluxo de gás para evitar a deposiço de fuligem.
7Medida da temperatura do fluxo de ar; medida por uma fuga termoelétrica blindada com um dimetro externo de 1,5 mm. Instalada no montante do medidor de caudal da placa do orifício (100 ± 5) mm,posiço do eixo do tubo de escape.
8Tubo de escape: feito de aço inoxidável, dimetro de 114 mm, comprimento de cerca de 1500 mm, equipado com ventiladores, medidores de caudal, sensores, etc.Após a concluso do ensaio, os produtos de combusto podem ser descarregados da cmara de combusto para a atmosfera.e a taxa de fluxo de ar deve ser limitada a um certo intervalo para garantir a preciso dos resultados dos ensaios.

                                               Sistemas de recolha e mediço

5Dispositivo de recolha e pré-tratamento de amostras de gás:
1O dispositivo de colheita e pré-tratamento de amostras de gás é constituído por um amostrador de anel, sistema de filtragem, bomba de sucço, condensador e outros componentes;
2Anel de amostragem Anel de amostragem instalado no tubo de escape e concêntrico com o tubo, com um dispositivo de homogeneizaço do fluxo de ar;
3Filtraço em três fases, com resistência a altas temperaturas, corroso ácida e alcalina e resistência oxidaço, com uma preciso do filtro no inferior a 0,45 ~ 50um;
Instalaço de cartuchos de filtro com estrutura fácil de instalar e desmontar; dispositivo de filtragem secundária com funço de drenagem do filtro de protecço do ar,separaço fiável dos sólidos contidos no gás, com preciso de filtragem no inferior a 0,2 μm-20 μm; dispositivo de filtragem terciária para filtragem de água no gás da amostra após arrefecimento.O cilindro do filtro é fácil de desmontar e substituir o meio de filtragem;
5Adoptando uma bomba de vácuo para extrair o gás da amostra, a bomba de vácuo tem baixo ruído e baixa vibraço, a taxa de caudal de bombeamento é de 36L/min e a presso máxima de saída é de 7KG;
6Equipado com condensador de refrigeraço por compresso: temperatura do ponto de orvalho de 0 ~ 5 °C;
7Equipado com bomba de diafragma KNF alem importada, caudal de 33 L/min, vácuo: 700 mmHg, presso: 2,5 bar;
8O gasoduto de amostragem equipado com um sistema de autolimpeza pode, após a concluso da experiência, ser ajustado para inverter o sopro do gasoduto de amostragem limpo.
 

6.Calibraço do queimador e do seu sistema de abastecimento de gás:
1Equipado com tubos de lato, etc., como queimador de calibraço, o queimador adota o dispositivo de enchimento e filtragem de fibras para expandir o gás combustível e queimar uniformemente.
2Calibraço do sistema de alimentaço de gás do queimador para os reguladores, manômetros de presso, MFC, etc., para determinar se pode fornecer uma fonte estável de gás para combusto.linear ± 00,5% F.S., tempo de resposta ≤ 2 segundos.
3O queimador de calibraço pode ser suspenso e montado sob o cone de radiaço por meio de uma fixaço do tipo pinça, o que exige uma operaço fácil e um posicionamento preciso.
Para calibrar a resposta de todo o sistema de ensaio, utiliza-se um tubo de lato com abertura quadrada e secço transversal quadrada como queimador de calibraço.um buraco com uma área de (500±100) mm2 é cortado no metal em forma de jardim, a abertura é coberta por uma malha de arame para difundir o gás e o tubo é preenchido com fibras de cermica para aumentar a homogeneidade do fluxo de gás.

Analisador de oxigénio (O2): Alemanha (Siemens) SIEMENS, tipo paramagnético.

a.Área de mediço: (0-25)%.

b.Saída de sinal: 4-20 mA;

c. Resoluço 100×10-6

d.Umidade relativa: < 90% (sem condensaço)

e. Desvio de linearidade: < ± 0,1% de O2;

f. Desvio zero: ≤ 0,5%/mês;

g.Alteraço do intervalo: ≤ 0,5%/mês

h. Tempo de processamento de sinal interno inferior a 1 s;

j.Tempo de resposta: T90 < 5 segundos

k.Repetitividade: < ± 0,02% de O2;

l.Exposiço local: ecr LCD de cristal líquido (com luz de fundo)

m.Saída analógica: 420mA 750Ω

n.Temperatura ambiente: 5 °C ~ +45 °C; fonte de alimentaço: 220 VAC ± 10%, 50 ~ 60 Hz.

o. A deriva de ruído do analisador num intervalo de 30 minutos no é superior a 0,01%; a resoluço da saída de aquisiço de dados é superior a 0,01%6;

7.Analisador de dióxido de carbono (CO2): origem: módulo de sensores infravermelhos (NDIR) AGM Sensors no discriminantes da Alemanha:

1) Princípio de mediço: NDIR infravermelho no discriminatório, de duplo comprimento de onda, feixe único.

2) Faixa de mediço: 0-10%;

3) Tempo de resposta: ≤ 6 s.

4) Preciso: escala total ± 2% FS

5) Estabilidade: ± 2% FS em escala completa (mais de 12 meses)

6) Repetitividade: ±0,2% (a ponto zero), 1% (a gás da amostra)

7) Valor mínimo de detecço: < 1% FS da escala completa

8)Erro de linearidade: < 2%FS da escala completa

9)Controle de estado/falha: ecr LED bicolor

10) Saída de estado/falha: +5V HCMOS no conector de 34 pines

11) Saída analógica: 420mA 750Ω

12) Temperatura ambiente:5°C+45°C

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

(14) A deriva do ruído do analisador durante 30 min no é superior a 100 × 10-6

8Analisador de monóxido de carbono de CO: origem da Alemanha Modulo de sensores infravermelhos no discriminatórios (NDIR) da AGM Sensors: (facultativo)

1) Faixa de mediço: 0 ‰ 1%;

2) Tempo de resposta: < 6 s

3) Repetitividade: 0,1 ppm

4) Desvio zero: ≤ 2%/semana

5) Desvio de faixa: ≤ 2%/semana

6) Desvio linear: < ± 1%

9.Analisador no caudal de gás de 3,5 L/min, o circuito de gás está equipado com um caudalímetro para evitar a sobrecarga no danificaço do analisador; faixa de caudalímetro de 0,5 ~ 5 L/min;equipado com um dispositivo de desvio disperso para esvaziar o excesso de gás.

10.A interface de calibraço é reservada calibraço dos sensores de gás do analisador de gases.

11Sistema de mediço da densidade de fumaça:

O sistema de mediço da densidade de fumaça está situado no tubo de escape perto da extremidade do ventilador de escape, junto do dispositivo de lançamento da fonte luminosa, do mecanismo de correço, do dispositivo de mediço da temperatura, etc.,processo de mediço devido ao acúmulo de poeira de fumaça, a transmisso luminosa no deve ser reduzida em mais de 5%.

13Fonte de luz:

O dispositivo emissor da fonte de luz é um laser de hélio-neo capaz de produzir uma fonte de luz vermelha com comprimento de onda espectral de 632,8 nm e polarizaço aleatória para ensaio da concentraço de fumaça;a linearidade do controlador na extremidade receptora da fonte luminosa é ≥ 990,8% e a instabilidade é < 0,1%;

O canal da fonte luminosa é concebido com um mecanismo de calibraço que pode corrigir 100% e 0% da recepço da fonte luminosa;Um termocouple é instalado num lado do elemento luminoso para medir a temperatura da fumaça, e fornecer sinais ao programa de controlo principal para participar no cálculo dos dados dos resultados experimentais.

14.Lente:

Lente convexa de 50 mm de dimetro e 60 mm de distncia focal, de modo a que o feixe paralelo através do tubo de escape de fumo tenha 30 mm de dimetro.

15.Elemento receptor fotoelétrico:

Japo Hamamatsu elemento fotoelétrico de silício monocristalino é utilizado para determinar a densidade de fumaça através da alteraço da intensidade do feixe de luz recebido,e a preciso da mediço da intensidade luminosa no deve ser inferior a ± 5%..

16.A preciso da funço-padro de cromaticidade do detector do sistema óptico no deve ser inferior a ± 5%, e a linearidade de saída deve estar dentro de 5%;

17.O medidor óptico de densidade de fumaça é instalado na posiço de distribuiço uniforme da fumaça no tubo de escape, o feixe de luz pode atravessar o tubo de escape verticalmente,a instalaço do medidor óptico da densidade de fumaça no afeta a mediço da velocidade e a amostragem, a janela de vidro do medidor óptico de densidade de fumaça é feita de quartz

18Sistema de controlo:
1Modo de interface de controlo por computador: utilizaço de computador + controlo por software profissional, operaço guiada, fácil de operar, segura e fiável,todos os procedimentos e operações complicados foram integrados no computador, a velocidade de resposta é muito rápida, fácil de operar, interface fácil de usar, operaço infalível.
2O software adota o LabeView, um software de desenvolvimento especial para instrumentos e equipamentos, e a placa de controlo de aquisiço de dados; pode visualizar os dados do ensaio em tempo real durante o ensaio de controlo,e realizar o cálculo automático de dados, aquisiço e processamento, armazenamento de dados e saída de relatórios experimentais e resultados de mediço; tem as características de alta inteligência, operaço guiada de menus,Simplicidade e operaço intuitiva, o que torna os resultados dos testes mais precisos.
3Procedimentos de pré-calibraço e de calibraço de trabalho do equipamento, podem ser convenientes para pesar a preciso do equipamento, cono de radiaço sob diferentes temperaturas de cono de iluminaço de radiaço,correço zero do circuito óptico, o analisador de cada calibraço de preciso do sensor;
Podem ser configurados modos de calibraço de sensores individuais, incluindo a calibraço de um ou dois pontos do analisador de oxigénio, do analisador de dióxido de carbono, do analisador de monóxido de carbono,Transdutor de micro-presso diferencial, sistema de mediço da densidade de fumaça, dispositivo de pesagem, controlo do caudal de massa, para obter a melhor linearidade;
Calibraço com parmetros de 5C: o desvio do factor C de duas calibrações no é superior a 5% e o equipamento funciona de forma estável após a calibraço, o que garante resultados de mediço reais e fiáveis.
6Interface de controlo de estado, que pode obter o estado de funcionamento de cada componente do sensor do instrumento de uma só vez; pode registar os valores de funcionamento de cada sensor,incluindo o sensor de micro-presso diferencial, temperatura da chaminé, analisador de oxigénio, analisador de dióxido de carbono e analisador de monóxido de carbono; o modelo de relatório está em formato EXCELL, que pode exibir os modos de valor gráfico e numérico.
7pode medir directamente as propriedades do material, incluindo a taxa de libertaço de calor, o tempo de igniço, o calor de igniço, a taxa de perda de massa, a taxa de libertaço de fumaça, o calor efetivo da combusto, a geraço de CO2, CO, etc.;saída de dados de ensaio, pode ser guardada e impressa; com características poderosas, especialmente pode ser comparada com múltiplas curvas,Pode-se intuitivamente comparar a diferença entre as características de combusto do material.
8O sistema de aquisiço pode recolher e registar a concentraço de oxigénio, temperatura, taxa de liberaço de calor, medidor de caudal da placa do orificio, termopares, taxa de caudal dos gases de combusto quentes,tempo de igniço e de extinço da amostra, consumo total de oxigénio, taxa de perda de massa, liberaço total de calor, geraço de dióxido de carbono e curvas de geraço de monóxido de carbono, todo o processo de curvas quantitativas e dados em tempo real.Pode ser guardado e impresso.
9Sistema de igniço: gerador de faíscas de alta tenso com dispositivo de desligamento de segurança, igniço automática de alta tenso, posicionamento automático, a amostra na plataforma de combusto pela igniço do igniço,velocidade de igniço é rápida, pode garantir a preciso dos resultados dos ensaios.

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