ARC Gaea 電池?zé)崾Э販y(cè)試
- 公司名稱 杭州焦耳智能科技有限公司
- 品牌
- 型號(hào) ARC Gaea
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2025/7/11 14:13:48
- 訪問(wèn)次數(shù) 644
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電池?zé)崾Э販y(cè)試簡(jiǎn)介
電池絕熱量熱儀可用于研究方形、軟包等大尺寸電芯以及小型模組等熱失控、熱蔓延機(jī)制。電池絕熱量熱儀根據(jù)電池溫度變化，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)量熱腔溫度，通過(guò)消除電池與量熱腔之間的溫差實(shí)現(xiàn)電池絕熱。其具備電池?zé)崾Э?、絕熱溫升、充放電產(chǎn)熱、比熱容等測(cè)試模式，可精準(zhǔn)獲取電池充放電產(chǎn)熱和比熱容、熱失控起始溫度、最大熱失控速率、絕熱溫升特性、熱失控產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率等參數(shù)，也可通過(guò)與氣相色譜、傅里葉紅外及質(zhì)譜等聯(lián)用獲取更多的熱失控產(chǎn)氣信息。儀器可為鋰電池及電池模組安全性能評(píng)估提供數(shù)據(jù)依據(jù)，為動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
電池?zé)崾Э販y(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
USABC SAND99-0497、SAEJ2464-R2009、ASTME1981-98(2020)、GB/T36276-2023、UL9540A、UL1973、GB 38031-2020
產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
| 產(chǎn)品型號(hào) | ARC Titans 450 | ARC Titans 850 | ARC Titans-C 1000 |
| （泄壓型） | （泄壓型） | （密閉型） | |
| 容器直徑 | 450 | 850 | 1000 |
| 容器深度 | 550 | 700 | 1200 |
| 控溫范圍 | RT~300℃ | RT~300℃ | -30~300℃ |
| （可配液氮制冷） | |||
| 溫控模式 | HWS、絕熱溫升、比熱容測(cè)試、充放電產(chǎn)熱 | HWS、絕熱溫升、比熱容測(cè)試、充放電產(chǎn)熱 | HWS、絕熱溫升、比熱容測(cè)試、充放電產(chǎn)熱 |
| 溫升速率檢測(cè)閾值 | 0.01℃/min~0.05℃/min | 0.01℃/min~0.05℃/min | 0.01℃/min~0.05℃/min |
| 溫度跟蹤速率 | 0.01℃/min~15℃/min | 0.01℃/min~15℃/min | 0.01℃/min~15℃/min |
| 溫度顯示分辨率 | 0.001℃ | 0.001℃ | 0.001℃ |
| 量熱腔溫度穩(wěn)定性 | ±0.005℃/min | ±0.005℃/min | ±0.005℃/min |
| 針刺速度 | 1mm/s-100mm/s | 1mm/s-100mm/s | 1mm/s-100mm/s |
| 最大針刺力 | ≥2000N | ≥2000N | ≥2000N |
| 充放電極柱最大負(fù)載 | ≥600A | ≥600A | ≥600A |
| 爐蓋開(kāi)啟方式 | 手動(dòng) | 電動(dòng) | 手動(dòng) |
| 量熱腔耐壓 | / | / | 3 MPa |
| 防爆設(shè)計(jì) | 3.5mm不銹鋼防爆箱 | 3.5mm不銹鋼防爆箱 | 符合GB/T 150-2024壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) |
*其他尺寸接受定制
功能模式
| 測(cè)試模式 | 數(shù)據(jù)采集 | 安全功能 |
| 比熱容測(cè)試 | 溫度采集 | 泄壓閥 |
| 絕熱溫升 | 壓力采集 | 防爆設(shè)計(jì) |
| 充放電產(chǎn)熱 | 真空度采集 | 防漏電設(shè)計(jì) |
| 熱失控 | 電流、電壓采集 | 壓力報(bào)警 |
選配功能
| 模塊名稱 | 功能 |
| 充電放電模塊 | 電濫用觸發(fā)熱失控、充放電產(chǎn)熱測(cè)試等 |
| 針刺模塊 | 機(jī)械濫用觸發(fā)熱失控 |
| 紅外測(cè)溫模塊 | 電池表面溫度高空間分辨率測(cè)量 |
| 多通道測(cè)溫模塊 | 電池表面溫度分布式測(cè)量 |
| 攝像模塊 | 熱失控過(guò)程視頻監(jiān)測(cè) |
| 稱重模塊 | 熱失控過(guò)程質(zhì)量損失同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) |
| 產(chǎn)氣收集 | 熱失控產(chǎn)氣程控采集 |
電池?zé)崾Э販y(cè)試旨在評(píng)估電池在條件下的安全性能，通過(guò)模擬過(guò)充、加熱、針刺等濫用條件，觀察電池的熱失控行為及系統(tǒng)響應(yīng)，其測(cè)試過(guò)程可分為準(zhǔn)備階段、試驗(yàn)階段、觀察記錄階段、評(píng)估分析階段，具體流程及關(guān)鍵要點(diǎn)如下：
一、準(zhǔn)備階段
樣品選擇與預(yù)處理
選擇滿充電狀態(tài)的電池單體或模塊，確保其處于健康狀態(tài)（SOH>80%）。
根據(jù)測(cè)試需求，對(duì)電池進(jìn)行預(yù)循環(huán)處理（如以恒定倍率充放電3次），使其狀態(tài)穩(wěn)定。
記錄電池的初始質(zhì)量、電壓、內(nèi)阻等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
測(cè)試環(huán)境搭建
設(shè)備準(zhǔn)備：配備加熱裝置（如加熱板、薄膜加熱片）、溫度傳感器（K型熱電偶）、電壓采集設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄儀、絕熱加速量熱儀（ARC）等。
環(huán)境控制：在恒溫箱或環(huán)境艙中模擬不同溫度條件（如25±5℃），確保測(cè)試環(huán)境穩(wěn)定。
安全防護(hù)：在防爆箱內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，配備滅火裝置、防爆閥、泄壓口等，防止測(cè)試過(guò)程中發(fā)生爆炸或火災(zāi)。
測(cè)試方案制定
明確測(cè)試目的（如評(píng)估熱失控觸發(fā)條件、傳播規(guī)律或安全防護(hù)措施有效性）。
設(shè)計(jì)測(cè)試工況（如過(guò)充、加熱、針刺、短路等），并設(shè)定測(cè)試參數(shù)（如加熱功率、充電倍率、溫度閾值等）。
規(guī)劃數(shù)據(jù)采集點(diǎn)（如電池表面溫度、電壓、內(nèi)部氣壓等），并確定采樣頻率（≥1Hz）。
二、試驗(yàn)階段
電池單體熱失控試驗(yàn)
過(guò)充觸發(fā)：以1C或更高倍率的電流對(duì)電池持續(xù)充電，直至電池電壓超過(guò)安全閾值（如4.2V），觸發(fā)過(guò)充熱失控。
加熱觸發(fā)：使用加熱裝置對(duì)電池表面進(jìn)行加熱，加熱功率根據(jù)測(cè)試需求調(diào)整（如從50W逐步增加至200W），直至電池溫度達(dá)到熱失控觸發(fā)點(diǎn)（如180-250℃）。
針刺觸發(fā)：使用鋼針以一定速度（如10-30mm/s）刺入電池，造成內(nèi)部短路，觸發(fā)熱失控。
電池包/系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗(yàn)
改裝電池包：在電池包中選擇一個(gè)電池單體作為觸發(fā)熱失控的對(duì)象，安裝加熱裝置或針刺設(shè)備，并布置溫度、電壓、氣壓等傳感器。
觸發(fā)熱失控：采用加熱、針刺或過(guò)充等方式觸發(fā)目標(biāo)電池單體熱失控，觀察熱量擴(kuò)散至其他單元的過(guò)程。
系統(tǒng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)：記錄電池包內(nèi)其他電池單體的溫度變化、電壓波動(dòng)及系統(tǒng)防護(hù)措施（如斷電、排氣、隔熱等）的響應(yīng)情況。
三、觀察記錄階段
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集
記錄電池表面的溫度變化曲線、電壓變化曲線、內(nèi)部氣壓變化曲線等。
使用紅外熱像儀捕捉電池表面溫度分布，生成熱圖序列。
記錄測(cè)試過(guò)程中的視覺(jué)現(xiàn)象（如冒煙、起火、爆炸、外殼破裂等）。
關(guān)鍵參數(shù)提取
熱失控溫度：記錄電池表面達(dá)到的最高溫度（如350℃）及熱失控觸發(fā)溫度（如186℃）。
溫升速率：計(jì)算電池在熱失控過(guò)程中的溫升速率（如dT/dt>3℃/s）。
產(chǎn)氣量：通過(guò)氣壓傳感器或氣體收集裝置測(cè)量電池?zé)崾Э剡^(guò)程中產(chǎn)生的氣體量及產(chǎn)氣速率。
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