Investigación, Desarrollo y Garantía de Calidad

Desde las celdas hasta los paquetes de baterías, definimos la seguridad y el rendimiento conforme a los estándares internacionales.

Ingenieros de Piforz supervisando la maquinaria de clasificación automatizada de celdas de batería en el área de control de calidad.

Nuestro equipo de I+D

Ingeniero experto

Contamos con más de 300 ingenieros con amplia experiencia en almacenamiento de energía, tecnología de baterías y sistemas de gestión de baterías, lo que garantiza que nos mantengamos a la vanguardia de la innovación.

Orientado a la tecnología y centrado en la seguridad

Somos plenamente conscientes de que el núcleo de cualquier sistema de almacenamiento de energía reside en su fiabilidad y seguridad. Por ello, antes de salir de nuestras instalaciones, cada producto debe superar con éxito nuestro exclusivo protocolo de pruebas integral “3-2-1”. Desde el cribado individual de las celdas hasta la integración completa del paquete de baterías, simulamos condiciones extremas que se presentan en escenarios reales para garantizar que nuestros productos funcionen de manera estable en los diversos climas y entornos operativos del mundo.

Equipos automatizados para pruebas funcionales (FCT) de estaciones de energía portátiles en el laboratorio de I+D de Piforz.
Estantes de prueba de envejecimiento por carga y descarga para evaluar el ciclo de vida de los paquetes de baterías de litio.
Módulos de baterías de litio moviéndose en una línea de ensamblaje automatizada de alta precisión en la fábrica.
Prueba de ciclo profundo
0
Prueba de envejecimiento
0
Prueba de encendido
0

8 pruebas críticas para módulos de batería LiFePO4

Desde el primer ciclo hasta el final de la vida útil — Validando la seguridad en cada etapa

Probado rigurosamente para garantizar cero concesiones en protección

Las celdas y baterías deberán almacenarse a una presión de 11,6 kPa o menos durante al menos seis horas a temperatura ambiente (20 ± 5 °C).

Las celdas y baterías cumplen con este requisito si no presentan fugas, ventilación, desmontaje, rotura ni incendio, y si la tensión en circuito abierto de cada celda o batería después de la prueba no es inferior al 90 % de su tensión inmediatamente anterior a este procedimiento. El requisito relativo a la tensión no es aplicable a celdas y baterías en estado de descarga total.

Las celdas y baterías deberán almacenarse durante al menos seis horas a una temperatura de ensayo de 72 ± 2 °C, seguidas de un almacenamiento de al menos seis horas a una temperatura de ensayo de -40 ± 2 °C. El intervalo máximo entre las temperaturas extremas de ensayo será de 30 minutos. Este procedimiento se repetirá hasta completar 10 ciclos en total, después de lo cual todas las celdas y baterías de ensayo se almacenarán durante 24 horas a temperatura ambiente (20 ± 5 °C). Para celdas y baterías grandes, la duración de la exposición a las temperaturas extremas de ensayo será de al menos 12 horas.

Las celdas y baterías cumplen con este requisito si no presentan fugas, ventilación, desmontaje, rotura ni incendio, y si la tensión en circuito abierto de cada celda o batería después del ensayo no es inferior al 90 % de su tensión inmediatamente anterior a este procedimiento. El requisito relativo a la tensión no es aplicable a celdas y baterías en estado de descarga total.

Las celdas y baterías se fijarán firmemente a la plataforma de la máquina de vibración sin deformarlas de manera que transmitan fielmente la vibración. La vibración será de forma de onda sinusoidal con un barrido logarítmico entre 7 Hz y 200 Hz y de regreso a 7 Hz, recorrido en 15 minutos. Este ciclo se repetirá 12 veces para un total de 3 horas para cada una de las tres posiciones de montaje mutuamente perpendiculares de la celda. Una de las direcciones de vibración deberá ser perpendicular a la cara del terminal.

El barrido de frecuencia logarítmico será diferente para celdas y baterías con una masa bruta no superior a 12 kg (celdas y baterías pequeñas), y para baterías con una masa bruta superior a 12 kg (baterías grandes).

Para celdas y baterías pequeñas: desde 7 Hz se mantiene una aceleración pico de 1 gn hasta alcanzar 18 Hz. A continuación, se mantiene la amplitud en 0,8 mm (1,6 mm de excursión total) y se aumenta la frecuencia hasta que se produzca una aceleración pico de 8 gn (aproximadamente 50 Hz). A continuación, se mantiene una aceleración pico de 8 gn hasta que la frecuencia aumenta a 200 Hz.

Para baterías grandes: desde 7 Hz se mantiene una aceleración pico de 1 gn hasta alcanzar 18 Hz. A continuación, se mantiene la amplitud en 0,8 mm (1,6 mm de excursión total) y se aumenta la frecuencia hasta que se produzca una aceleración pico de 2 gn (aproximadamente 25 Hz). A continuación, se mantiene una aceleración pico de 2 gn hasta que la frecuencia aumenta a 200 Hz.

Las celdas y baterías cumplen con este requisito si no presentan fugas, ventilación, desmontaje, rotura ni incendio durante la prueba y después de la prueba, y si la tensión en circuito abierto de cada celda o batería inmediatamente después de la prueba en su tercera posición de montaje perpendicular no es inferior al 90 % de su tensión inmediatamente anterior a este procedimiento. El requisito relativo a la tensión no es aplicable a celdas y baterías en estado de descarga total.

Las celdas y baterías se fijarán a la máquina de ensayo mediante un montaje rígido que soporte todas las superficies de montaje de cada batería de ensayo.

Cada celda se someterá a un choque de media onda sinusoidal con una aceleración pico de 150 gn y una duración de pulso de 6 milisegundos. Alternativamente, las celdas grandes podrán someterse a un choque de media onda sinusoidal con una aceleración pico de 50 gn y una duración de pulso de 11 milisegundos.

Cada batería se someterá a un choque de media onda sinusoidal con una aceleración pico que dependerá de la masa de la batería. La duración del pulso será de 6 milisegundos para baterías pequeñas y de 11 milisegundos para baterías grandes. A continuación se indican las fórmulas para calcular las aceleraciones pico mínimas apropiadas.

Cada celda o batería se someterá a tres choques en la dirección positiva y a tres choques en la dirección negativa en cada una de las tres posiciones de montaje mutuamente perpendiculares de la celda o batería, para un total de 18 choques.

Las celdas y baterías cumplen con este requisito si no presentan fugas, ventilación, desmontaje, rotura ni incendio durante la prueba y después de la prueba, y si la tensión en circuito abierto de cada celda o batería inmediatamente después de la prueba en su tercera posición de montaje perpendicular no es inferior al 90 % de su tensión inmediatamente anterior a este procedimiento.

La celda o batería a ensayar se calentará durante el tiempo necesario para alcanzar una temperatura estabilizada homogénea de 57 ± 4 °C, medida en la carcasa exterior. Este periodo de tiempo depende del tamaño y diseño de la celda o batería y deberá evaluarse y documentarse. Si esta evaluación no es factible, el tiempo de exposición será de al menos 6 horas para celdas pequeñas y baterías pequeñas, y de 12 horas para celdas grandes y baterías grandes. A continuación, la celda o batería a 57 ± 4 °C se someterá a una condición de cortocircuito con una resistencia externa total inferior a 0,1 ohmios.

Esta condición de cortocircuito continuará durante al menos una hora después de que la temperatura de la carcasa exterior de la celda o batería haya vuelto a (57 ± 4) °C, o en el caso de las baterías grandes, haya disminuido a la mitad del aumento máximo de temperatura observado durante el ensayo y se mantenga por debajo de ese valor.

El cortocircuito y las fases de enfriamiento se realizarán al menos a temperatura ambiente.

Las celdas y baterías cumplen con este requisito si su temperatura exterior no supera los 170 °C y no presentan desmontaje, rotura ni incendio durante el ensayo y dentro de las seis horas posteriores al mismo.

La celda de ensayo o celda componente se colocará sobre una superficie plana y lisa. Se colocará una barra de acero inoxidable tipo 316 de 15,8 mm ± 0,1 mm de diámetro, de al menos 6 cm de longitud, o de la dimensión más larga de la celda, la que sea mayor, a través del centro de la muestra. Se dejará caer una masa de 9,1 kg ± 0,1 kg desde una altura de 61 ± 2,5 cm en la intersección de la barra y la muestra, de manera controlada, utilizando una pista o canal de deslizamiento vertical con una fricción casi nula y una resistencia mínima sobre la masa en caída. La pista o canal vertical utilizado para guiar la masa en caída estará orientada a 90 grados respecto a la superficie de soporte horizontal.

La muestra de ensayo se someterá a impacto con su eje longitudinal paralelo a la superficie plana y perpendicular al eje longitudinal de la superficie curva de 15,8 mm ± 0,1 mm de diámetro colocada a través del centro de la muestra de ensayo. Cada muestra se someterá a un único impacto.

La corriente de carga será el doble de la corriente de carga continua máxima recomendada por el fabricante. La tensión mínima de la prueba será la siguiente:

(a) cuando la tensión de carga recomendada por el fabricante no sea superior a 18 V, la tensión mínima de la prueba será el valor menor entre el doble de la tensión de carga máxima de la batería o 22 V.

(b) cuando la tensión de carga recomendada por el fabricante sea superior a 18 V, la tensión mínima de la prueba será 1,2 veces la tensión de carga máxima.

Las pruebas se realizarán a temperatura ambiente. La duración de la prueba será de 24 horas.

Las baterías recargables cumplen con este requisito si no presentan desmontaje ni incendio durante la prueba y dentro de los siete días posteriores a la misma.

Cada celda se someterá a descarga forzada a temperatura ambiente conectándola en serie con una fuente de alimentación de corriente continua (D.C.) de 12 V, con una corriente inicial igual a la corriente de descarga máxima especificada por el fabricante.

La corriente de descarga especificada se obtendrá conectando una carga resistiva de tamaño y potencia adecuados en serie con la celda de ensayo. Cada celda se someterá a descarga forzada durante un intervalo de tiempo (en horas) igual a su capacidad nominal dividida por la corriente de ensayo inicial (en amperios).

Las celdas primarias o recargables cumplen con este requisito si no presentan desmontaje ni incendio durante la prueba y dentro de los siete días posteriores a la misma.

Celda de batería LiFePO4 prismática de grado A, utilizada en los sistemas de almacenamiento de energía Piorz, mostrada con reglas para dimensionamiento.

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