Températures extrêmes, inondation, poussière, impact de pierres – de nombreux facteurs environnementaux peuvent affecter le fonctionnement d’une batterie au cours de son cycle de vie. La reproduction de ces effets à l’eDLP demande une section d’environ 2 500 m2 dans le bâtiment, avec une capacité suffisante pour répondre à toutes les exigences des tests environnementaux conventionnels.
Lors de la phase de planification, la taille et les profils de performance de chaque station et de chaque équipement de test ont été conçus par les experts de FEV pour permettre une flexibilité maximale. Pour garantir une propreté optimale et, par conséquent, des essais de la plus haute qualité, les bancs d’essai sont situés dans des pièces fermées dotées de systèmes de ventilation et de purification de l’air appropriés. À la fin de l’essai environnemental, les éléments de test sales sont nettoyés et séchés, afin d’effectuer de nouveaux cycles de test.
Les tests environnementaux sont effectués en mettant l’accent sur les exigences de sécurité de la norme européenne ECE R100 et de la norme 38.3 des Nations Unies concernant les marchandises dangereuses, afin de prouver que les composants peuvent être expédiés en toute sécurité. En outre, les fabricants de batteries et les constructeurs automobiles accordent de l’importance au comportement des cellules, des modules, des blocs de batteries et de leurs boîtiers, en particulier lorsqu’il s’agit de fournir des garanties. L’équipe d’experts de l’eDLP conseille et soutient les clients dans la spécification des objectifs de test individuels et s’occupera du développement et, si nécessaire, de la réalisation de cycles de test appropriés. Les données de la phase de dépannage et de diagnostic qui se déroule immédiatement après peuvent être intégrées dans le processus de développement du client. Cela permet non seulement de raccourcir les cycles virtuels de développement itératif, mais aussi de réduire les tests en situation réelle, ce qui permet de gagner du temps et de l’argent sur le chemin de la maturité du produit.
Conditions climatiques et température
Pour les simples tests de température, l’installation offre une armoire chaud/froid d’une capacité de 2 500 litres pour les modules et les batteries haute tension relativement petites ainsi que trois enceintes climatiques d’un volume utile de 22 m3 chacune. Elles peuvent également contenir jusqu’à quatre éléments de test chacune. À l’intérieur, les batteries non chargées peuvent être testées afin de déterminer leur comportement dans une large gamme de conditions de température entre -40 °C et 90 °C et lors de fluctuations cycliques de température entre -40 °C et 60 °C. Les chambres sont polyvalentes et peuvent être utilisées à la fois pour des tests environnementaux spécifiques et des tests d’endurance. Des essais environnementaux avec des profils de température et d’humidité prescrits peuvent également être effectués sur le shaker de 350 kN avec une hotte climatique.
Éclaboussures d’eau
Une chambre environnementale de 22 m3 est également équipée de buses à jet. Pour simuler la conduite dans une flaque d’eau en hiver, l’objet d’essai et son système de refroidissement sont généralement chauffés à des températures comprises entre 60 °C et 80 °C. Cinq buses à jet d’un débit total de cinq litres par seconde pulvérisent l’objet d’essai avec de l’eau glacée (entre 1 °C et 4 °C) ou de l’eau contenant du sable. En 100 essais, l’objet est soumis à des chocs thermiques d’une durée de 3 secondes par cycle. Le profil de test est également librement programmable en fonction des exigences du client.
Spray salin
Le sel (routier) et ses effets possibles sur les batteries sont au centre de quatre chambres de pulvérisation de sel. Dans une cabine de pulvérisation de sel pour les cellules et modules relativement petits ainsi que dans trois chambres de pulvérisation de sel accessibles au public d’un volume d’essai de 16 m3, les UUT (Unit Under Test) sont pulvérisés avec un brouillard contenant du sel, et les essais sont effectués à différentes températures et à différents niveaux d’humidité. La composition et la quantité de sel peuvent varier en fonction des spécifications du client. L’une des chambres de pulvérisation de sel de 22 m3 est conçue pour les essais de corrosion en fonctionnement continu. L’objet testé est soumis à des fluctuations de température et à un brouillard salin pendant une période pouvant aller jusqu’à huit semaines, puis il est examiné pour détecter des signes de corrosion.
Intégrité du joint d’étanchéité
L’étanchéité du joint sur un boîtier de batterie est testée dans les salles IPX de l’eDLP. Lorsque les tests IPX6 et IPX6K sont mis en place conformément à la norme ISO 20653, l’objet testé est aspergé d’eau sous une pression pouvant atteindre 10 bars, afin de simuler la conduite sous la pluie ou les éclaboussures à différentes vitesses. La chambre pour les tests IPX9K simule le nettoyage d’un véhicule dans un lave-auto ou à l’aide d’un nettoyeur à pression. Les objets testés, pesant jusqu’à 1 250 kg, sont montés sur une table tournante et sont aspergés d’eau chaude (de 75 °C à 85 °C à 80-100 bars) à intervalles de 30 secondes, tout en étant tournés à 360°. Cette opération est généralement effectuée pour tester uniquement l’étanchéité du joint du boîtier. Toutefois, les tests peuvent également être effectués à l’aide d’unités pleinement opérationnelles.
Vide et pression d’air
Dans la chambre à vide de 16 m3, les modules et les batteries de haute tension peuvent être testés pour déterminer leur durabilité dans des conditions de pression atmosphérique variables. Ce banc d’essai joue un rôle important dans le cadre de la certification des batteries destinées au transport maritime. Par exemple, la section 38.3 du Manuel d’épreuves et de critères des recommandations de l’ONU sur le transport des marchandises dangereuses exige, entre autres, un test qui simule les conditions ambiantes dans la soute d’un avion à une altitude pouvant atteindre 15 000 mètres. La batterie est soumise à une pression d’air extrêmement basse de 11,6 kilopascals pendant un total de six heures à une température moyenne de 20 °C, puis testée pour déterminer si elle fonctionne.
Poussière
Un autre test d’intégrité de l’étanchéité selon les normes IPX6K est effectué dans la chambre à poussière, où les modules et les batteries sont soumis à une tempête de poussière simulée pendant plusieurs heures. L’extrême circulation de l’air avec la poussière répondant aux normes ISO (poussière d’essai de l’Arizona) imite la conduite dans le désert ou la conduite d’un véhicule sur un terrain poussiéreux. Une fois le test terminé, le boîtier et les connecteurs sont examinés pour détecter la pénétration de poussière et les batteries sont testées de manière approfondie pour déterminer si elles fonctionnent.
Impacts sur les rochers
La durabilité des boîtiers et des connecteurs lorsqu’ils sont soumis à une forte force mécanique est au centre de l’attention dans la salle d’essai pour la simulation des impacts de roches. Le testeur d’impact de roches multiples fonctionne avec des abrasifs standardisés (grenaille de fer refroidie) et peut être réglé pour fonctionner à des pressions allant jusqu’à trois bars. La durée des intervalles de soufflage peut être ajustée aussi facilement que l’angle auquel la grenaille frappe l’objet testé.
Réservoir d’immersion
Une technique connue sous le nom de « water wading » ou « fording », dans laquelle le dessous du véhicule est complètement submergé, se produit assez rarement dans la vie réelle d’un véhicule. Toutefois, en cas d’urgence, par exemple lorsqu’un conducteur doit traverser une rivière en crue ou un passage souterrain inondé, l’équipement doit être absolument fiable. À l’eDLP, ces conditions sont simulées dans deux cuves d’immersion à paroi haute et de très grande taille (chacune de 3 300 x 2 500 x 1 700 mm et pouvant contenir 14 m3 d’eau), dans lesquelles les objets à tester peuvent être descendus jusqu’à un mètre de profondeur. La durée du test peut varier en fonction des spécifications IPX7 (30 minutes) ou des besoins du client (d’une brève immersion à une journée entière). En fonction des besoins du client, on peut également utiliser de l’eau salée ou douce, et ajouter de la poussière ou de la couleur afin de pouvoir, lors de l’ouverture ultérieure du boîtier, repérer les points et les chemins de pénétration. Des caméras peuvent également être utilisées pendant ce test afin de documenter les bulles montantes, ce qui permet de gagner du temps lors du dépannage.
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