Case Study BINDER | V 01/2014, nuova edizione 15/12/2016 | Con riserva di modifiche | Pagina 2/2

condizioni mutevoli, il TÜV SÜD, nelle sue vesti di azienda leader di servizi tecnici, sottopone singoli componenti di batterie a test estremi di resistenza. I test riguardano celle e moduli per batterie agli ioni di litio per applicazioni automobilistiche o per il settore dei beni di consumo. Nelle camere di simulazione ambientale o negli incubatori refrigerati della casa BINDER si verifica l’accuratezza della temperatura di celle e moduli, e si eseguono analisi della durata di vita operativa in diversi intervalli di temperatura. Nel corso dei test sulla durata di vita operativa, viene caratterizzato l'invecchiamento ciclico e calendaristico dei componenti, nonché il loro invecchiamento in presenza di influssi ambientali mutevoli. In tale contesto, viene spesso utilizzato un valore di riferimento compreso tra il 70% e l' 80% della capacità di prestazione. Per la verifica della durata di vita operativa (pacchetto sicurezza standard A), i componenti, senza alimentazione di corrente, vengono esposti a temperature variabili, simulando così un invecchiamento ciclico e calendaristico. L’apparecchio

Compito

• Test di invecchiamento e di prestazione di celle e moduli per batterie al litio

• Condizioni ambientali costanti nel vano di prova

• Speciali misure di sicurezza dovute al pericolo di reazioni irreversibili

• Griglia inseribile, elettricamente non conduttrice, per test di variazione di temperatura con corrente pulsante

Soluzioni BINDER

• Camera di simulazione ambientale BINDER della serie MKF per profili di variazione climatica complessi, con umidificazione a vapore sotto pressione, e sensore di umidità capacitivo, senza deriva, per valori di misurazione molto precisi

• Incubatore refrigerato BINDER della serie KB con convezione forzata

• Tecnologia della climatizzazione APT.Line per condizioni climatiche omogenee sull'intero campione

• Rivestimento speciale delle griglie inseribili

• Valvole di sovrappressione riscaldabili• Catene di sicurezza in caso

di deflagrazione

Nel campo dell'accumulo efficiente di energia elettrica sono le batterie agli ioni di litio a svolgere un ruolo sempre più centrale. In virtù della loro elevata concentrazione di energia, e con un peso relativamente ridotto, costituiscono da tempo la prima scelta per l'accumulo stazionario di energia rinnovabile, ma anche per il settore delle applicazioni automobilistiche o della mobilità elettrica. Grazie alla loro elevata capacità di accumulo vengono utilizzate in un numero sempre crescente di settori. Proprio l’elevata concentrazione di energia e potenza comporta, a sua volta, nuovi rischi potenziali, in caso vengano fatte funzionare al di fuori dei limiti previsti nelle loro specifiche. Inoltre, si cerca di coniugare la più lunga durata di vita operativa possibile con una capacità costantemente elevata.

Test di invecchiamento e di prestazione di celle e moduli per batterie al litioPer determinare la durata di vita operativa e la potenza di singole celle e moduli per batterie in presenza di

Accumuli di energia in test di resistenza

> Test di durata di vita operativa di celle con simulazione di condizioni ambientali mutevoli

Nelle camere di prova per celle e moduli di BINDER, il TÜV SÜD (ente di certificazione tedesco) sottopone celle e moduli a test estremi di invecchiamento e di prestazione

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Vantaggi• Massima affidabilità tecnologica• Spazio utile di facile uso• Ampia dotazione di serie• Qualità "Made in Germany"

Settori di applicazione• Industria delle materie plastiche• Automotive• Industria elettrica / dei semiconduttori

è dotato di un secondo dispositivo di sicurezza di temperatura indipendente regolabile, montato fisso, che, con una temperatura impostata di fabbrica su 120° C, priva di corrente la camera di prova, proteggendola da eccessivo surriscaldamento. Il regolatore, limitato a una temperatura di 120° C, funge da ulteriore supporto a tale misura di sicurezza.

Test di variazione di temperatura con corrente pulsantePer rilevare le prestazioni di celle e moduli (pacchetto di sicurezza P) viene condotta un’ampia gamma di test di prestazione. In presenza di temperature in continuo mutamento, i componenti vengono alternativamente alimentati, ovvero non alimentati con corrente, portandoli ai limiti delle loro prestazioni e capacità di carico. Il campione, ad esempio, viene esposto nell'incubatore refrigerato a temperature comprese tra -10°C e 55°C in continuo mutamento. Inoltre, nella camera di simulazione ambientale vengono realizzati scenari di prova in campi climatici compresi tra -30°C e 60°C con fino al 96% di umidità relativa. La durata dei test è variabile. Alcune prove durano parecchi mesi in caso siano previsti requisiti estremi per il materiale. Altre prove richiedono anni in caso di requisiti meno stringenti.

Rivestimento speciale e valvola di sovrappressione riscaldabile: adattamento specifico delle camere di simulazione ambientale e degli incubatori refrigeratiPer le procedure di prova è importante che il campione venga collocato su una base di appoggio elettricamente non conduttiva. Pertanto, le griglie inseribili in acciaio inox sono state dotate di uno speciale rivestimento, in modo da rendere impossibile la trasmissione delle cariche elettriche. Lateralmente, sulle pareti dell’apparecchio, sono stati eseguiti speciali fori di accesso, dotati di tappi in silicone, per garantire un passaggio sicuro e semplificato dei cavi. Inoltre, sono richieste particolari misure di protezione. Attraverso i test di invecchiamento e le altre prove di caratterizzazione elettrica di celle e moduli, nel

Larghezza anziché profondità e affidabilità estrema degli apparecchiLisa Döbler e Johannes Rößner, ambedue ingegneri addetti ai test presso TÜV Süd Battery Testing GmbH, spiegano perché hanno optato per l'impiego di apparecchi BINDER: "Per l'effettuazione dei test è molto importante disporre di condizioni ambientali costanti nel vano di prova. Le camere climatiche di BINDER sono note per la loro elevata affidabilità," così Lisa descrive le sue aspettative rispetto agli apparecchi di prova. Inoltre, ambedue gli ingegneri valutano positivamente il fatto che le camere degli apparecchi si sviluppano più in larghezza che in profondità. "La caratteristica più convincente per noi è stata la possibilità di adattare in modo specifico gli apparecchi. È stato così possibile realizzare camere climatiche tagliate su misura per soddisfare le nostre esigenze," aggiunge in conclusione Johannes Rößner.

peggiore dei casi, è possibile che, a causa di reazioni irreversibili di componenti delle celle, si formi del gas nella camera di prova. Per tale ragione, lateralmente sugli alloggiamenti sono stati installati ulteriori dispositivi per l'attivazione di catene di sicurezza, affinché, in caso di imprevedibile deflagrazione, possa essere impedito che le porte saltino via. Per fare defluire il gas o scaricare la pressione insorta, nella camera sono state installate delle valvole di sovrappressione. Inoltre, esse sono riscaldabili, al fine di impedire la formazione di condensa e, quindi, un eventuale congelamento.

> Fori di accesso speciali per cablaggio e valvole di sovrappressione riscaldabili

> Camera di simulazione ambientale MKF

Contatto per i clienti:TÜV SÜD Battery Testing GmbHDaimlerstraße 15 | D-85748 Garching

InterlocutoriLisa DöblerJohannes Rößner

www.tuev-sued.de/home-en/focus-topics/e-mobility

La caratteristica più convincente per noi è stata la possibilità di adattare in modo specifico gli apparecchi. È stato così possibile realizzare camere climatiche tagliate su misura per soddisfare le nostre esigenze. Johannes Rößner,

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