Capacidades de ensayo de seguridad contra incendios para materiales de carcasas de baterías

Ensayos disponibles y beneficios

Ensayos de fuego para materiales planos diseñados para ser evaluados como componentes de carcasas de baterías bajo condiciones térmicas y mecánicas extremas. Los principales tipos de ensayo incluyen:

  • Exposición únicamente a llama de soplete (resistencia térmica de referencia)

  • Ciclos combinados de llama y abrasión con granalla (simulación de condiciones de abuso reales), siguiendo la norma UL2596 de ensayo tipo soplete y granalla

Figura 1: Muestra sometida a ensayo de llama y granalla.
 
Estos ensayos permiten:
  • Aumentar la seguridad validando los materiales desde las primeras etapas del diseño

  • Reducir el tiempo de certificación mediante una preselección de materiales

  • Disminuir el riesgo de incidentes durante eventos térmicos

  • Obtener informes detallados para auditorías internas o externas

    Test conditions:

Parameter Value / range
Flame temperature 800 to 1200 ± 50 °C, with deviation ±50 °C
Torch tip to sample surface distance 60 mm
Torch duration 20 seconds per cycle or >10 minutes for torch flame only test
Grit blasting rate 1.5 ± .15 g/s
Grit exposure cycles 2–10 typical
Sample size* Standard (e.g., 200 ×200 mm) or small samples (100 × 100 mm)

* Los resultados de muestras pequeñas no son comparables con los obtenidos con muestras de tamaño estándar.

Características del banco de ensayos:

  • Control de soplete en bucle cerrado: permite un control preciso de la temperatura y duración de la llama

  • Sistema de inyección de granalla: velocidad ajustable para una abrasión constante

  • Termopares tipo K para una medición precisa de la temperatura en superficie y cara posterior

  • Grabación de vídeo digital desde el frente y la parte trasera para capturar la evolución del daño

  • Adquisición de datos sincronizada: registro de la temperatura en la cara posterior en función del tiempo de ensayo

Normas aplicables:

Los ensayos están basados en las siguientes normas del sector:

  • UL 2596 – Sección sobre ensayos con soplete y granalla

  • GMW 18435 – Norma de General Motors

Los resultados de estos ensayos mostraron el potencial de los materiales para superar las pruebas de certificación de sistemas de baterías de tracción en vehículos eléctricos:

  • UL 9540 / 9540A

  • GB38031-2025

  • UNECE R-100

Resultados (ilustrativos):

Material ID Backside self-ignition Equilibrium temperature at the end of the test (ºC) Burn-through Brun-through cycles
A No 150 No 2
B Yes 180 No 3
C Yes 170 Yes 3
Figura 2: (a) Calibración de la temperatura de la llama a 60 mm. (b) Temperatura en la cara posterior durante un ensayo con llama de 800 ºC.
Comparación con estándares del sector:

Nuestro banco de ensayos incluye protección en los bordes de las muestras, lo que evita igniciones por los extremos y permite una evaluación más representativa de la resistencia al fuego del material.

Casos de uso:

  • Validación de barreras para ventilación durante thermal runaway en componentes de baterías de vehículos eléctricos

  • Evaluación de materiales compuestos para protección contra llamas

  • Certificación de diseño de carcasas para sistemas ferroviarios, aeronáuticos y de almacenamiento energético

Contacto:

Para comentar sus necesidades de ensayo y explorar oportunidades de colaboración, puede contactar con la Oficina de Transferencia de Tecnología e Innovación (TTIO) del Instituto IMDEA Materiales en:
techtransfer.materials@imdea.org