Test di prestazione RTCA DO-311A per batterie al litio ricaricabili

Lo standard "RTCA DO-311A Performance test for rechargeable lithium batteries", sviluppato dalla Commissione Radiotecnica per l'Aeronautica (RTCA), specifica i requisiti per le batterie al litio ricaricabili e i sistemi di batterie installati in modo permanente sugli aeromobili. Ai fini di questo standard, una batteria o un sistema di batterie è considerato un'apparecchiatura installata in modo permanente quando è incluso come parte del progetto di tipo (o del progetto di tipo rivisto) dell'aeromobile. Questo standard specifica anche i requisiti per il progetto di tipo dell'aeromobile. dispositivi elettronici portatili La presente norma si applica anche alle batterie al litio ricaricabili contenute nelle batterie stesse. Tuttavia, non si applica alle batterie al litio primarie (non ricaricabili).

Le batterie al litio ricaricabili nei dispositivi elettronici portatili che non rientrano nel progetto di tipo sono escluse dall'ambito di applicazione della presente norma. Questi dispositivi elettronici portatili rientrano nella giurisdizione della divisione standard di volo della Federal Aviation Administration (FAA) e sono regolamentati dalle norme operative ai sensi del Titolo 14 del Codice dei Regolamenti Federali (CFR). I dispositivi elettronici portatili che non rientrano nel progetto di tipo, in particolare quelli caricati in cabina di pilotaggio, presentano rischi simili a quelli delle apparecchiature collegate in modo permanente.

Questo standard non richiede test a livello di singola cella o caratterizzazione dell'invecchiamento di celle/batterie. È possibile utilizzare altri standard internazionali per eseguire test a livello di cella o caratterizzare gli effetti dell'invecchiamento di celle/batterie.

Lo standard RTCA DO-311A riguarda le batterie al litio ricaricabili e i sistemi di batterie installati in modo permanente sugli aeromobili. Fornisce linee guida per la progettazione, l'analisi, i test e l'installazione di batterie al litio ricaricabili e sistemi di batterie. I test definiti in questo standard forniscono un metodo standard per verificare (ovvero, superare/non superare) e caratterizzare (ovvero, riportare i risultati) la sicurezza e le prestazioni delle batterie e dei sistemi di batterie.

Questo standard è destinato a progettisti e produttori di batterie e sistemi di batterie al litio ricaricabili, costruttori di aeromobili, installatori di apparecchiature aeronautiche e utenti del settore aeronautico. Il rispetto dei requisiti di questo standard garantisce che le batterie e i sistemi di batterie svolgano in sicurezza le funzioni previste nelle condizioni operative del settore aeronautico. Per garantire un funzionamento sicuro degli aeromobili, è fondamentale che gli utenti di questo standard comprendano a fondo i requisiti prestazionali degli aeromobili e le capacità e i limiti delle batterie e dei sistemi di batterie. Gli installatori di apparecchiature sono tenuti a garantire che le batterie e i sistemi di batterie soddisfino i requisiti di certificazione e installazione dell'aeromobile. Qualsiasi implementazione normativa di questo standard è di competenza dell'ente governativo competente.

Le batterie agli ioni di litio (Li-ion) sono batterie secondarie ricaricabili costituite da un anodo di grafite e un catodo in grado di rilasciare rapidamente e ripetutamente ioni di litio. La maggior parte degli aerei moderni utilizza una qualche forma di energia a batteria per alimentare apparecchiature come gruppi elettrogeni ausiliari, illuminazione di emergenza e trasmettitori di localizzazione di emergenza.

I produttori di aviazione devono bilanciare la potenza e l'affidabilità delle batterie con una progettazione sicura. Le batterie secondarie ricaricabili possono perdere, andare in cortocircuito e subire sovraccarichi o scariche eccessive, con conseguente degrado della qualità della batteria. Diverse modalità di guasto e reazioni chimiche mettono inoltre l'intero velivolo a rischio di incendio, esplosione ed esposizione a fumi pericolosi e sostanze chimiche corrosive.

RTCA DO-311 è uno standard minimo di prestazioni operative che guida la progettazione, il collaudo e l'analisi efficaci delle batterie installate in modo permanente su un aeromobile. Questo standard standardizza i metodi di test delle prestazioni per la convalida e la caratterizzazione delle batterie, consentendo ai produttori di garantire che i loro prodotti soddisfino i requisiti normativi e di sicurezza. Laboratori all'avanguardia possono eseguire test meccanici ed elettrici su prototipi di batterie per identificare potenziali rischi per la sicurezza prima che il prodotto raggiunga il mercato. RTCA conduce test meccanici secondo DO-311 per simulare forze e condizioni reali che potrebbero compromettere il funzionamento e la sicurezza della batteria, come l'impatto da caduta, la tenuta da scoppio, la forza di manipolazione e i test di abuso elettrico. I test di abuso elettrico possono contribuire a garantire il funzionamento sicuro della batteria e del sistema di batterie nonostante varie forme di abuso elettrico.

Vengono inoltre eseguiti test di sicurezza e prestazioni elettriche secondo lo standard RTCA/DO-311. Questi test includono: test di capacità, accettazione di carica, mantenimento di carica, scarica a tensione costante, resistenza di isolamento, sovraccarico, sovrascarica, scarica rapida e cortocircuito.

In breve, lo standard RTCA DO-311 è importante perché stabilisce standard minimi di prestazioni operative per i sistemi di batterie al litio ricaricabili utilizzati nell'aviazione civile. Queste batterie sono tipicamente utilizzate nei sistemi aeronautici per l'alimentazione di riserva, l'illuminazione di emergenza e altre funzioni critiche. Questo standard è considerato importante per i seguenti motivi:

• Garanzia di sicurezza: le batterie al litio possono presentare rischi di incendio, esplosione e fuga termica. Questo standard specifica rigorosi protocolli di test di sicurezza per garantire che queste batterie funzionino in sicurezza in condizioni normali e di guasto. Sono inclusi test per sovraccarico, cortocircuito, abuso termico e altro ancora.
• Supporto alla certificazione degli aeromobili: la conformità a questo standard è generalmente richiesta dalle autorità aeronautiche come FAA ed EASA come parte del processo di certificazione degli aeromobili. Aiuta i produttori a dimostrare che i loro sistemi di batterie soddisfano i requisiti di sicurezza e prestazioni per l'uso sugli aeromobili.
• Standardizzazione a livello di settore: fornisce un quadro uniforme per la progettazione, il collaudo e la certificazione dei sistemi di batterie al litio. Ciò riduce la variabilità e migliora l'affidabilità tra diverse piattaforme aeronautiche e diversi produttori.
• Aggiornamento con l'evoluzione tecnologica: questo standard viene aggiornato periodicamente per tenere conto di nuove sostanze chimiche e tecnologie, nonché delle lezioni apprese dagli eventi passati. Ciò dimostra che lo standard si evolve con l'esperienza pratica e il progresso tecnologico.
• Riduzione del rischio di incidenti in volo: questa norma include disposizioni per il controllo della fuga termica e la gestione del fumo e degli incendi, che sono fondamentali per la sicurezza dei passeggeri e dell'equipaggio.

La nostra organizzazione, che da anni supporta aziende di tutti i settori attraverso un'ampia gamma di attività di test, misurazione, analisi e valutazione, si avvale di un team di collaboratori altamente qualificati che seguono da vicino gli sviluppi scientifici e tecnologici globali e si impegnano costantemente per il miglioramento continuo. In questo contesto, forniamo anche servizi di test alle aziende in conformità con lo standard "RTCA DO-311A Performance Test for Rechargeable Lithium Batteries".