化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
解決方案 I 鋰電池熱安全深度剖析：仰儀科技革新電池絕熱量熱技術(shù)
閱讀：303 發(fā)布時間：2024-10-21
在能源轉(zhuǎn)型的大潮中，鋰離子電池作為新能源汽車及儲能領(lǐng)域的核心，發(fā)揮著十分重要作用。隨著國內(nèi)外需求市場的蓬勃發(fā)展，鋰電池行業(yè)獲得高速增長，但由此也對電芯的安全性提出越來越高的要求，其中電芯在各種濫用條件下（如過充、過放、短路、高溫或物理損傷）極可能引發(fā)的熱失控問題，一直是行業(yè)關(guān)注并研究的核心安全問題。為了有效預(yù)防鋰電池安全事故，研究人員必須深入研究其熱失控及熱管理特性，精確獲取熱安全參數(shù)，以此為設(shè)計相應(yīng)的防護措施與預(yù)警系統(tǒng)提供參考依據(jù)。在這一過程中，利用電池絕熱量熱儀(ARC)對鋰電池單體進行熱失控實驗已經(jīng)是業(yè)內(nèi)研究電池熱失控特征參數(shù)的主要方法。
電池絕熱量熱儀的應(yīng)用
電池絕熱量熱儀（Battery Accelerating Calorimeter）在鋰電池單體熱失控測試中，能夠精準測量鋰電池的自放熱起始溫度（Tonset）、熱失控起始溫度（TTR）、熱失控最高溫度（Tmax）、泄壓溫度（Tv）、最大升溫速率（(dT/dt)max）和熱失控孕育時間（?t）等關(guān)鍵參數(shù)。為電池熱管理系統(tǒng)的設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持，助力研究人員明確鋰電池的安全邊界，實現(xiàn)熱失控的有效預(yù)防與早期預(yù)警。
創(chuàng)新突破 技術(shù)革新
隨著鋰電池行業(yè)的發(fā)展，電芯朝著大尺寸、大容量和高比能量的趨勢發(fā)展，對電池熱安全測試設(shè)備提出了更高的要求。傳統(tǒng)電池ARC因腔體體積小、抗爆性/耐壓性不足、不兼容熱失控產(chǎn)熱和產(chǎn)氣過程同步分析等缺點，已無法滿足大尺寸刀片電池、大容量高鎳三元電池和鋰金屬全固態(tài)電池等未來主流電池的測試需求。仰儀科技從市場需求出發(fā)，針對現(xiàn)有電池絕熱儀器的應(yīng)用限制，2023年推出了BAC系列全尺寸大型電池絕熱量熱儀。
BAC系列全尺寸大型電池絕熱量熱儀
Full-size large battery adiabatic calorimeter
BAC系列采取專業(yè)結(jié)構(gòu)化提升、大功率元件加熱、智能化算法升級等創(chuàng)新方式，保障了高效的控溫性能。通過優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計與系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了量熱測試腔抗爆能力與密封能力的巨幅提升。
BAC系列全尺寸大型電池絕熱量熱儀
產(chǎn)品特點：
• 全尺寸設(shè)計：腔體覆蓋420mm至1000mm直徑范圍，支持長邊尺寸不超過1500mm的電芯測試，滿足大型儲能電芯、刀片電池及高比能量動力電池的測試需求。
• 雙技術(shù)路線：該系列產(chǎn)品兼顧腔體開蓋泄壓和腔體密閉-定向泄壓兩種技術(shù)路線，其中密閉型腔體采用創(chuàng)新的絕熱熱失控-產(chǎn)氣聯(lián)合分析功能，全面獲取電池熱失控特征參數(shù)。
• 模塊化設(shè)計：除常規(guī)熱濫用測試外，儀器同時符合GB/T 36276-2023《電力儲能用鋰離子電池》絕熱溫升特性試驗要求，并集成氣體收集與壓力測量、針刺測試、視頻監(jiān)控、充放電產(chǎn)熱測試、比熱容測試、氣氛模擬及低溫制冷等功能，實現(xiàn)電池熱安全性的全面評估。
• 頂尖安全防護：泄壓型爐體具備泄放閥、彈簧鎖設(shè)計，外部標配抗爆箱，為實驗構(gòu)建多重防護屏障；密閉型爐腔符合GB/150壓力容器設(shè)計規(guī)范，可持續(xù)承壓2MPa，隔絕熱失控危險。
• 更強測試實力：BAC系列大型電池絕熱量熱儀已成功測試數(shù)百款電芯，涵蓋130Ah 9系超高鎳NCM、190Ah NCM811、230Ah NCM622、320Ah LPF及280Ah LFP等多種類型，精準完成絕熱熱失控和熱物性參數(shù)測試，展現(xiàn)廣泛適用性和專業(yè)水準。
核心技術(shù)參數(shù)
技術(shù)路線：
① 泄壓型電池絕熱量熱儀
產(chǎn)品型號包含BAC-420A、BAC-420B和BAC-800A，保留了經(jīng)典ARC使用習慣。儀器結(jié)構(gòu)總體分為絕熱腔體、抗爆箱與電控系統(tǒng)三部分。泄壓型系列具備優(yōu)異的多重安全防護能力，利用彈簧鎖設(shè)計，當內(nèi)部壓力過高時爐蓋可彈起進行快速泄壓，同時腔體內(nèi)部安裝爆破片進行防護?？贡涫褂脵C械安全聯(lián)鎖裝置，鋼板厚度 3.5mm，并安裝大流量排風系統(tǒng)確保實驗安全。
② 密閉型電池絕熱量熱儀
產(chǎn)品型號包含BAC-800B和BAC-1000A，密閉型爐腔按照GB/150壓力容器設(shè)計規(guī)范進行開發(fā)，可持續(xù)承壓2MPa，同時具有優(yōu)異的密封性，采用創(chuàng)新的絕熱熱失控-產(chǎn)氣聯(lián)合分析功能，無需配置密封罐即可同步完成大尺寸、大容量電芯熱失控特征溫度及產(chǎn)氣測試，進一步提高試驗的效率和可靠性。另外，通過腔體可調(diào)式泄壓設(shè)計，解決了國外某廠商絕熱儀器存在的腔體和電池表面溫差大，絕熱性能不佳的問題。
仰儀科技除了提供針對大型鋰電池熱失控測試的解決方案外，還提供小型尺寸的電池熱失控測試解決方案，全場景覆蓋，滿足客戶多樣化測試需求。
小型電池絕熱量熱儀 BAC-90A
Small-scale large battery adiabatic calorimeter BAC-90A
面向小型電池安全測試的絕熱量熱儀，集成了熱濫用、電濫用、機械濫用等功能，擴展了絕熱加速量熱儀在電池熱安全評估領(lǐng)域的應(yīng)用。該儀器能夠同步采集各種濫用條件下電池電壓、電流、電量、溫度、壓力、時間等數(shù)據(jù)，為電池及電池組的研發(fā)和測試人員提供全面的安全性能評估。
BAC-90A小型電池絕熱量熱儀
產(chǎn)品特點：
• 豐富測試模式：具備HWS熱失控測試、比熱容恒功率、比熱容恒速率、充放電放熱、恒溫、掃描等測試模式。
• 高精度控溫：模擬理想絕熱條件，溫度追蹤速率（0.005～40）℃/min，溫度顯示分辨率0.001℃，精確控溫，確保測量結(jié)果的準確性。
• 多重安全防護：具備超壓、超溫報警功能，爐蓋自動升降設(shè)計，確保實驗過程的安全性與便捷性。
煥新升級
為了助力實驗室設(shè)備升級，提升電池熱安全測試能力，仰儀科技即日起至2025年3月31日推出“技術(shù)革新，設(shè)備升級"優(yōu)惠活動。無論您手中的舊機品牌、型號如何，憑舊機購新機均可享受舊機作價補貼。趕快行動，升級您的電池熱安全測試設(shè)備吧！
仰儀科技始終致力于鋰電池熱安全檢測技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，以專業(yè)、精準的解決方案助力行業(yè)持續(xù)安全發(fā)展。