تست‌های شرایط محیطی باتری خودرو
تست‌های شرایط محیطی باتری خودرو و استانداردهای مرتبط
مقدمه
باتری خودرو در معرض دماهای بسیار سرد و گرم، رطوبت بالا، لرزش‌های شدید و گردوغبار قرار می‌گیرد. برای اطمینان از دوام و ایمنی، شرکت‌های سازنده موظف‌اند آزمایش‌های استاندارد Environmental Tests را انجام دهند. مهم‌ترین مراجع استاندارد در این زمینه:
- ISO 16750 (شرایط محیطی قطعات الکتریکی خودرو)
- SAE J537 (تست‌های عملکرد و دوام باتری استارت خودرو)
- IEC 60095 (استاندارد بین‌المللی باتری‌های سرب-اسیدی)
- UN 38.3 (استاندارد حمل‌ونقل باتری‌های لیتیومی)
۱. تست دما (Temperature Test)
الف) تست سرما (Cold Cranking Test)
- شرایط: دمای محیطی 18- درجه سانتی گراد (براساس SAEJ537 و IEC 60095)
- روش: باتری باید توانایی تأمین جریان استارت سرد (Cold Cranking Amps – CCA) را برای ۳۰ ثانیه داشته باشد بدون اینکه ولتاژ هر سلول کمتر از 1.2 ولت شود.
- هدف: بررسی توان روشن‌کردن موتور در مناطق سردسیر.
ب) تست گرما (High Temperature Endurance)
- شرایط: قرار دادن باتری در دمای 40 تا 75 درجه سانتی گراد به مدت ۱ تا ۴ هفته ( براساس ISO 16750-4)
- هدف: شناسایی تبخیر الکترولیت، تغییر در مقاومت داخلی و فرسودگی صفحات.
ج) چرخه حرارتی (Thermal Cycling Test)
- شرایط: تغییر متناوب دما از 40- تا 70 درجه سانتی گراد معمولاً ۱۰ تا ۲۰ چرخه (ISO 16750-4).
- هدف: شبیه‌سازی شرایط واقعی تغییرات شدید دما در طول روز یا فصول مختلف.
۲. تست رطوبت (Humidity Test)
- استاندارد : ISO 16750-4 و IEC 60068-2-30.
- شرایط: قرار دادن باتری در رطوبت نسبی ۹۵٪ و دمای 40 درجه سانتی گراد برای چندین ساعت تا چند روز.
- هدف: بررسی مقاومت در برابر خوردگی پایانه‌ها، سولفاته شدن و نشتی.
- معیار قبولی: عدم کاهش ظرفیت بیش از ۱۰٪ و سالم ماندن پوشش عایق.
۳. تست لرزش (Vibration Test)
- استاندارد : ISO 16750-3 و SAE J537
- شرایط: لرزش در محدوده فرکانسی ۱۰ تا ۵۰۰ هرتز با شتاب 3g تا 10g، در مدت زمان ۸ تا ۲۴ ساعت.
- هدف: شبیه‌سازی لرزش جاده خاکی، دست‌انداز یا ارتعاش موتور.
- معیار قبولی: عدم شکستگی صفحات داخلی، قطع اتصال یا نشتی الکترولیت.
۴. تست ضربه (Shock Test)
- استاندارد : ISO 16750-3 و IEC 60068-2-27
- شرایط: اعمال ضربه‌های ناگهانی با شتاب 10g تا 30g (معمولاً در سه محور X,Y,Z)
- هدف: شبیه‌سازی شرایط تصادف یا افتادن باتری.
- معیار قبولی: عدم تغییر شکل شدید، شکستگی و نشتی.
۵. تست گردوغبار و نفوذ (Dust & IP Test)
- استاندارد : IEC 60529 (کدهای IP) و ISO 20653
- شرایط: قرار دادن باتری در محفظه گردوغبار (مانند گرد سیلیس) در فشار منفی به مدت ۸ ساعت.
- هدف: ارزیابی مقاومت در برابر نفوذ گردوغبار و مایعات.
- مثال: باتری با IP54 در برابر گردوغبار محدود و پاشش آب مقاوم است، در حالی‌که باتری با IP67 می‌تواند در آب غوطه‌ور شود.
۶. تست چرخه شارژ-دشارژ (Cycle Life Test)
- استاندارد : IEC 60095 و SAE J2185
- شرایط: تکرار صدها چرخه شارژ و تخلیه در دماهای مختلف ( از 20- تا 40 درجه سانتی گراد)
- هدف: بررسی طول عمر باتری و میزان کاهش ظرفیت.
- معیار قبولی: بعد از تعداد چرخه مشخص (مثلاً ۴۰۰ چرخه)، باتری باید حداقل ۸۰٪ ظرفیت اولیه را داشته باشد.
جمع‌بندی
تست‌های شرایط محیطی باتری خودرو طبق استانداردهای بین‌المللی تضمین می‌کنند که باتری در شرایط واقعی رانندگی (سرما، گرما، رطوبت، لرزش و گردوغبار) دوام و عملکرد مناسبی دارد. این آزمایش‌ها هم برای باتری‌های سرب-اسیدی متداول و هم برای باتری‌های لیتیوم-یونی خودروهای هیبریدی و الکتریکی کاربرد دارند.
