หากคุณกำลังทำงานกับการทดสอบแบตเตอรี่ คุณคงทราบดีอยู่แล้วว่าการจัดการสถานการณ์ควบคุมความร้อนได้อย่างปลอดภัยนั้นมีความสำคัญเพียงใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณใช้ห้องวิวัฒนาการก๊าซควบคุมความร้อนด้วยแบตเตอรี่ขนาด 82 ลิตร ในฐานะคนที่จัดหาห้องทดสอบเหล่านี้ (และระบบการทดสอบที่ใหญ่กว่า) มานานหลายปี ฉันได้เห็นโดยตรงแล้วว่าแม้แต่ความผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ ก็สามารถทำให้การทดสอบตามปกติกลายเป็นเรื่องปวดหัวได้ ไม่ว่าคุณจะเป็นเทคโนโลยีในห้องปฏิบัติการ วิศวกรทดสอบ หรือผู้ที่เพิ่งเริ่มใช้การทดสอบการหนีความร้อน โพสต์นี้จะครอบคลุมถึงวิธีการใช้งานห้องเพาะเลี้ยงนี้โดยไม่ต้องตัดมุม มาดำดิ่งกัน
ขั้นแรก ย้ำเตือนสั้นๆ ว่าห้องนี้ทำอะไร หน่วย 82L ได้รับการออกแบบมาเพื่อดักจับและวิเคราะห์ก๊าซที่ปล่อยออกมาเมื่อแบตเตอรี่เข้าสู่ภาวะควบคุมความร้อน ให้คิดว่านี่เป็นสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมเพื่อศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างความล้มเหลว โดยไม่ปล่อยให้แพร่กระจาย มีขนาดเล็กกว่าเครื่องทดสอบการปล่อยความร้อนด้วยแบตเตอรี่ 10MW หรือรุ่น 5MW แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าความปลอดภัยมีความสำคัญน้อยกว่า ขนาดไม่ได้ปฏิเสธความเสี่ยงที่นี่ หากมีสิ่งใด พื้นที่อันจำกัดจะทำให้โปรโตคอลต่อไปนี้มีความสำคัญยิ่งขึ้น
ก่อนที่คุณจะเปิดห้องเพาะเลี้ยง การตรวจสอบก่อนการปฏิบัติงานนั้นไม่สามารถต่อรองได้ ฉันไม่สามารถเน้นเรื่องนี้ได้มากพอ การข้ามสิ่งเหล่านี้คือจุดที่อุบัติเหตุส่วนใหญ่เกิดขึ้น เริ่มต้นด้วยพื้นฐาน: ตรวจสอบซีลของห้องเพาะเลี้ยง ห้องขนาด 82 ลิตรอาศัยซีลสุญญากาศเพื่อดักจับก๊าซ ดังนั้นปะเก็นที่แตกร้าวหรือสลักหลวมจึงไม่ใช่เรื่องใหญ่ เมื่อปีที่แล้ว ลูกค้าของฉันประสบกับแก๊สรั่วเล็กน้อย เพราะพวกเขาข้ามการตรวจสอบซีลก่อนการทดสอบ มันไม่เพียงแต่ทำให้ข้อมูลของพวกเขาเสียหาย แต่ยังส่งสัญญาณเตือนของห้องปฏิบัติการอีกด้วย ดังนั้นใช้เวลา 5 นาที: ใช้นิ้วของคุณไปรอบๆ ปะเก็นประตู ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีเศษใดๆ และปิดสลักจนกว่าคุณจะได้ยินเสียงคลิกดัง
จากนั้นตรวจสอบท่ออพยพก๊าซ หน่วย 82L เชื่อมต่อกับช่องระบายอากาศภายนอกหรือเครื่องวิเคราะห์ก๊าซใช่ไหม เส้นนั้นต้องชัดเจน ไม่มีหักงอ ไม่มีการอุดตัน หากเกิดการอุดตัน ความดันจะก่อตัวภายในห้องเพาะเลี้ยงในระหว่างที่เกิดเหตุการณ์ความร้อนที่ควบคุมไม่ได้ ซึ่งอาจทำให้เครื่องเสียหายหรือทำให้ก๊าซรั่วไหลออกมาโดยไม่คาดคิด ตามบริบท ระบบที่ใหญ่กว่าของเรา เช่น [ระบบทดสอบการปล่อยความร้อนแบตเตอรี่ 3MW] มีการตรวจสอบแรงดันในตัว แต่รุ่น 82L นั้นตรงไปตรงมากว่าเล็กน้อย ดังนั้น คุณต้องยืนยันด้วยตนเองว่าท่อเปิดอยู่ ฉันมักจะบอกผู้ปฏิบัติงานรายใหม่ให้เป่าท่อเบา ๆ ก่อนที่จะติดเข้ากับห้องเพาะเลี้ยงเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีฝุ่นหรือเศษซากที่หลงเหลือจากการทดสอบครั้งล่าสุดบังไว้
นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบการติดตั้งแบตเตอรี่อีกครั้ง คุณไม่สามารถใส่แบตเตอรี่เข้าไปข้างในแล้วปิดประตูได้ แต่คุณต้องยึดแบตเตอรี่ให้แน่น เพื่อไม่ให้แบตเตอรี่เคลื่อนตัวเมื่อความร้อนเริ่มทำงาน ห้องมีจุดยึดเฉพาะใช่ไหม? ใช้คลิปหรือวงเล็บที่ให้มา อย่าอัดเทปหรือทำให้มันสมดุล หากแบตเตอรี่เคลื่อนที่ แบตเตอรี่อาจทะลุในระหว่างที่เกิดความล้มเหลว ปล่อยก๊าซออกมามากกว่าที่ห้องเพาะเลี้ยงได้รับการออกแบบให้รับมือ หรือแม้กระทั่งทำให้เซ็นเซอร์ภายในของห้องเสียหายได้ ฉันเคยเห็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรั่วในห้องขนาด 82 ลิตรที่ไม่ได้ติดตั้ง และความยุ่งเหยิงใช้เวลาสองวันในการทำความสะอาด ขจัดความยุ่งยากให้ตัวเอง—ปฏิบัติตามคำแนะนำในการติดตั้ง
ตอนนี้ เมื่อคุณตั้งค่าพารามิเตอร์ทดสอบ ให้ดำเนินการช้าๆ ห้องขนาด 82 ลิตรช่วยให้คุณปรับอัตราการเพิ่มอุณหภูมิ จุดกระตุ้น และการตั้งค่าการกักเก็บก๊าซได้ อย่าทำทุกอย่างให้เต็มที่เพียงเพราะคุณทำได้ ตัวอย่างเช่น อัตราการเพิ่มอุณหภูมิ—การตั้งค่าสูงเกินไปอาจทำให้แบตเตอรี่หมดก่อนที่เซ็นเซอร์ของห้องเพาะเลี้ยงจะพร้อม ส่งผลให้ข้อมูลก๊าซไม่สมบูรณ์และแรงดันพุ่งสูงโดยไม่จำเป็น ทีมเทคนิคของเราที่ซัพพลายเออร์มักจะแนะนำให้เริ่มต้นด้วยการเพิ่มอุณหภูมิขึ้นลง 5°C/นาทีสำหรับเซลล์ลิเธียมไอออน เว้นแต่คุณจะมีเหตุผลเฉพาะในการเปลี่ยนแปลง หากคุณกำลังทดสอบคุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่แบบอื่น ให้ตรวจสอบเอกสารข้อมูลจำเพาะ สิ่งที่ใช้ได้ผลกับเซลล์ NMC อาจไม่ได้ผลกับเซลล์ LFP
พารามิเตอร์อื่นที่ต้องจับตามอง: เกณฑ์แรงดันในการกักเก็บก๊าซ ห้องขนาด 82 ลิตรได้รับการปรับเทียบเพื่อรองรับแรงดันภายในที่กำหนด ดังนั้นการตั้งค่าเกณฑ์สูงเกินไปจะทำให้แรงดันสร้างเกินระดับที่ปลอดภัย และต่ำเกินไปจะหยุดการรวบรวมก่อนที่คุณจะได้ก๊าซทั้งหมด เรามีแผ่นสอบเทียบให้กับทุกๆ ห้องเพาะเลี้ยง ดังนั้นควรเตรียมเอกสารดังกล่าวให้สะดวก อย่าเดาตัวเลขเหล่านี้ หากคุณสูญเสียมันไป คุณสามารถติดต่อได้ตลอดเวลา แต่อย่าเพียงแค่วิงวอนมัน
เมื่อคุณกด "เริ่มต้น" ให้ถอยกลับ เดี๋ยวก่อน ไม่ จริงๆ แล้ว อยู่ในห้องแล็บในขณะที่การทดสอบดำเนินอยู่ แต่อย่าเลื่อนไปข้างห้องทดลอง ห้องนี้มีช่องมองด้วยเหตุผล ใช้สิ่งนั้นเพื่อตรวจสอบ แต่ให้พื้นที่ว่าง หากคุณได้กลิ่นผิดปกติผ่านท่อระบายอากาศหรือเห็นแรงดันพุ่งสูงขึ้นที่เกจภายนอก นั่นคือตอนที่คุณตรวจสอบ แต่หากทุกอย่างเป็นปกติ อย่ายุ่งกับส่วนควบคุมระหว่างการทดสอบ ครั้งหนึ่งฉันมีเจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานที่คิดว่าห้องเพาะเลี้ยง "ใช้เวลานานเกินไป" และปรับอัตราความเร็วระหว่างการทดสอบ ซึ่งทำให้แบตเตอรี่เสียก่อนเวลาอันควร โทรไม่ดี ปล่อยให้ห้องทำหน้าที่ของมัน
ทีนี้ จะทำอย่างไรถ้าการทดสอบกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความร้อน? อันดับแรก ใจเย็นไว้ เพราะความตื่นตระหนกคือสิ่งที่ผิดพลาดเกิดขึ้น ท่ออพยพก๊าซควรดึงก๊าซออกในขณะที่ปล่อยออกมา เพื่อให้ทำงานได้ตราบใดที่คุณตรวจสอบก่อนการทดสอบ วาล์วนิรภัยของห้องเพาะเลี้ยง (อยู่ด้านบนสำหรับรุ่น 82 ลิตร) ควรเปิดออกหากแรงดันสูงเกินไป อย่าปิดกั้นความดันดังกล่าว หากคุณสังเกตเห็นว่าวาล์วระบายเปิดมากกว่าปกติ นั่นเป็นสัญญาณว่ามีแก๊สมากกว่าที่คาดไว้ แต่วาล์วระบายก็มีไว้เพื่อป้องกันความเสียหาย ดังนั้นอย่าพยายามปิดวาล์วระบาย เพียงคอยตรวจสอบเกจวัดความดันภายนอก และตรวจดูให้แน่ใจว่าท่อระบายอากาศยังชัดเจน
หลังจากการทดสอบเสร็จสิ้น อย่ากระโดดเข้าไปในการเปิดห้องเพาะเลี้ยงโดยตรง รออย่างน้อย 30 นาที ปล่อยให้ความดันในห้องเพาะเลี้ยงเท่ากันและก๊าซร้อนจะเย็นลง สิ่งสุดท้ายที่คุณต้องการคือเปิดห้องที่มีอุณหภูมิ 60°C และทำให้ใบหน้าเต็มไปด้วยแก๊สแบตเตอรี่ที่ร้อนจัด ฉันได้เรียนรู้สิ่งนี้มาอย่างยากลำบากตั้งแต่เนิ่นๆ: ฉันเปิดห้องขนาด 82 ลิตรหลังการทดสอบ 10 นาที และแก๊สก็ไหม้ข้อมือของฉัน มันไม่ร้ายแรง แต่เป็นการเตือนใจให้อดทน เมื่อคุณเปิดมันแล้ว ให้สวม PPE ที่อยู่ในห้องปฏิบัติการ ไม่ว่าจะเป็นถุงมือ แว่นตานิรภัย หรืออาจเป็นเสื้อกาวน์สำหรับห้องปฏิบัติการ แม้ว่าคุณจะคิดว่าก๊าซไม่เป็นพิษ แต่ก็ดีกว่าปลอดภัยกว่าขออภัย
นอกจากนี้ การทำความสะอาดหลังการทดสอบก็เป็นส่วนหนึ่งของการทำงานที่ปลอดภัยเช่นกัน ภายในห้องขนาด 82 ลิตรอาจมีสารตกค้างจากแบตเตอรี่ ดังนั้นให้เช็ดออกด้วยผงซักฟอกสูตรอ่อน และเช็ดให้แห้งก่อนการทดสอบครั้งต่อไป อย่าใช้สารเคมีที่รุนแรง เพราะอาจทำให้เซ็นเซอร์หรือซีลเสียหายได้ และอย่าทิ้งส่วนประกอบแบตเตอรี่ไว้ในห้องเพาะเลี้ยง หากการทดสอบเหลือเศษเซลล์หรือสารตกค้าง ให้นำออกทันที ซึ่งจะช่วยป้องกันการปนเปื้อนข้ามระหว่างการทดสอบ ซึ่งจะทำให้ข้อมูลของคุณบิดเบือนและอาจเป็นปัญหาด้านความปลอดภัยหากแบตเตอรี่ถัดไปแตกต่างออกไป
เดี๋ยว เรามาพูดถึงการบำรุงรักษากันดีกว่า นี่เป็นเรื่องใหญ่ที่มองข้ามได้ง่าย ห้องขนาด 82 ลิตรไม่ใช่เครื่องมือสำหรับลืมมัน ตรวจสอบวาล์วระบายแรงดันทุกเดือนเพื่อให้แน่ใจว่าเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ มีการสอบเทียบเซ็นเซอร์ภายในทุกไตรมาส (เราให้บริการสอบเทียบในฐานะซัพพลายเออร์ ถือเป็นเรื่องดี) และก่อนการทดสอบสำคัญทุกครั้ง เช่น การทดสอบชุดเซลล์เต็ม ไม่ใช่แค่เซลล์ขนาดเล็ก ให้ทำการทดสอบแบบแห้งโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ เดินห้องเพาะเลี้ยงให้ครบวงจร ตรวจสอบซีล แรงดัน และท่ออพยพ ซึ่งจะตรวจจับปัญหาใดๆ ก่อนที่คุณจะใส่แบตเตอรี่ ซึ่งช่วยประหยัดเวลาและหลีกเลี่ยงความเสี่ยง
ลองเปรียบเทียบกับระบบที่ใหญ่กว่าของเราด้วย เพื่อทำความเข้าใจสิ่งต่าง ๆ เครื่องทดสอบการปล่อยความร้อนของแบตเตอรี่ขนาด 1MW มีไว้สำหรับแพ็คที่ใหญ่กว่า ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยมากกว่า แต่รุ่น 82L ได้รับการออกแบบมาสำหรับเซลล์ขนาดเล็ก ดังนั้นจึงง่ายกว่า แต่นั่นหมายความว่าคุณจะต้องใส่ใจในรายละเอียดให้สูงขึ้น คุณไม่สามารถพึ่งพาการป้องกันอัตโนมัติแบบเดียวกับยูนิตที่ใหญ่กว่าได้ ดังนั้นการทำตามขั้นตอนเหล่านี้จึงมีความสำคัญยิ่งกว่า เราขายทุกอย่างตั้งแต่หน่วย 82 ลิตรขนาดเล็กไปจนถึง [ระบบทดสอบการปล่อยความร้อนแบตเตอรี่ 10MW] ดังนั้นไม่ว่าคุณจะใช้เครื่องทดสอบขนาดใด ตรรกะด้านความปลอดภัยหลักจะเหมือนกัน เพียงแค่ปรับขนาดเท่านั้น
ตอนนี้ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ฉันเห็นตลอดเวลา ประการแรกไม่อ่านคู่มือ ฉันรู้ว่าคู่มือนั้นน่าเบื่อ แต่ห้อง 82L มีนิสัยเฉพาะ เช่น วิธีหมุนสลักตามเข็มนาฬิกาเพื่อให้ทำงานเต็มที่ หรือต้องปิดผนึกถุงเก็บก๊าซเข้ากับท่อภายนอกอย่างเหมาะสม ประการที่สอง การใช้ขนาดแบตเตอรี่ไม่ถูกต้อง 82L ผลิตขึ้นสำหรับเซลล์ที่มีขนาดไม่เกินที่กำหนด หากคุณพยายามใส่เซลล์ที่ใหญ่ขึ้น มันจะติดตั้งไม่ถูกต้อง และนั่นเป็นความเสี่ยงด้านความปลอดภัย สาม ลืมบันทึกข้อมูลระหว่างการทดสอบ การทดสอบจะไม่มีประโยชน์หากคุณไม่จดบันทึกอัตราการขึ้นลง ความดัน และการสะสมของก๊าซ นอกจากนี้ การบันทึกจะช่วยให้คุณมองเห็นรูปแบบของเหตุการณ์ความร้อนหนีความร้อน ซึ่งทำให้การทดสอบครั้งต่อไปของคุณปลอดภัยยิ่งขึ้น
หากคุณยังใหม่กับสิ่งนี้ อย่ากลัวที่จะถามคำถาม ทีมของเราได้รับโทรศัพท์ทุกวันจากห้องปฏิบัติการที่เพิ่งเริ่มต้นด้วยการทดสอบความร้อนของแบตเตอรี่ และเราจะแนะนำการตั้งค่า การทำงาน และการแก้ไขปัญหา นอกจากนี้เรายังมีแหล่งข้อมูลบนเว็บไซต์ของเรา เช่น หน้าสำหรับ [82L Battery Thermal Runaway Gas Evolution Chamber] ซึ่งมีคู่มือเริ่มต้นใช้งานฉบับย่อและเคล็ดลับในการแก้ไขปัญหา ไม่มีคำถามใดที่โง่—ถามดีกว่าเสี่ยงอุบัติเหตุ
เดี๋ยว อีกอย่างหนึ่ง: การปิดเครื่องฉุกเฉิน เจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานทุกคนควรรู้ว่าปุ่มหยุดฉุกเฉินอยู่ที่ตำแหน่งใดในห้องขนาด 82 ลิตร โดยปกติจะอยู่บนแผงควบคุม สีแดงและขนาดใหญ่ อย่าปิดด้วยกระดาษหรือเครื่องมือ หากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น เช่น การรั่วไหล แรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน หรือไฟไหม้ (แม้ว่าห้องเพาะเลี้ยงจะได้รับการออกแบบให้มีไฟขนาดเล็กก็ตาม) ให้กดปุ่มนั้นทันที มันจะตัดไฟที่จ่ายให้กับองค์ประกอบความร้อนและหยุดการทดสอบ ฉันเคยเห็นการจุดไฟในห้องขนาด 82 ลิตรครั้งหนึ่ง และพนักงานควบคุมรถชน E-stop อย่างรวดเร็ว ดังนั้นความเสียหายจึงเกิดเฉพาะกับห้องขังเล็กๆ ที่อยู่ข้างใน ไม่ใช่ห้องขัง นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการรู้ว่า E-stop อยู่ที่ไหนจึงมีความสำคัญ
ในตอนท้ายของวัน การใช้งานห้องวิวัฒนาการก๊าซหนีความร้อนด้วยแบตเตอรี่ขนาด 82 ลิตรต้องอาศัยการเตรียมการ ความใส่ใจในรายละเอียด และไม่ตัดมุมอย่างปลอดภัย การตรวจสอบก่อนการทดสอบ การตั้งค่าพารามิเตอร์ การตรวจสอบระหว่างการทดสอบ การระบายความร้อนก่อนเปิด และการบำรุงรักษาตามปกติ ขั้นตอนเล็กๆ ทั้งหมดนี้รวมกันเป็นสภาพแวดล้อมการทำงานที่ปลอดภัย และโปรดจำไว้ว่า หากคุณกำลังทำงานกับระบบขนาดใหญ่ เช่น [ระบบทดสอบการปล่อยความร้อนแบตเตอรี่ 5MW] หรือ [ระบบทดสอบการปล่อยความร้อนแบตเตอรี่ 3MW] หลักการเดียวกันนี้ก็จะมีผลใช้ เพียงแต่มีคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่งมากขึ้นเท่านั้น
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับห้องขนาด 82 ลิตร หรือต้องการอัพเกรดเป็นระบบที่ใหญ่กว่า เราพร้อมให้ความช่วยเหลือ เราสามารถแนะนำขนาดที่เหมาะสมกับความต้องการในการทดสอบของคุณได้ และยังมีการฝึกอบรมนอกสถานที่สำหรับทีมของคุณด้วย ไม่มีความกดดัน เป็นเพียงคำแนะนำที่ตรงไปตรงมาจากซัพพลายเออร์ที่อยู่ในเกมการทดสอบแบตเตอรี่มานานหลายปี ติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการของคุณและขอใบเสนอราคา
อ้างอิง:
- ความปลอดภัยของแบตเตอรี่นานาชาติ (2022) เกณฑ์วิธีการปฏิบัติงานสำหรับห้องทดสอบ Runaway ความร้อนขนาดเล็ก วารสารการจัดเก็บพลังงาน, 45, 103789.
- สมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ (2021). NFPA 855: มาตรฐานสำหรับการติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ ควินซี แมสซาชูเซตส์: NFPA
- คณะกรรมาธิการไฟฟ้าเทคนิคระหว่างประเทศ (2020). IEC 62660-2: เซลล์ลิเธียมไอออนทุติยภูมิสำหรับยานพาหนะบนถนน - ส่วนที่ 2: ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย เจนีวา สวิตเซอร์แลนด์: IEC
- กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (2023) แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการทดสอบการหนีความร้อนของแบตเตอรี่สำหรับสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการ กรมส่งเสริมพลังงานและพลังงานทดแทน.