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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

更新時間:2024-10-21  |  點擊率:237

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


在能源轉型的大潮中,鋰離子電池作為新能源汽車及儲能領域的核心,發(fā)揮著十分重要作用。隨著國內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)關注并研究的核心安全問題。為了有效預防鋰電池安全事故,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),以此為設計相應的防護措施與預警系統(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)等關鍵參數(shù)。為電池熱管理系統(tǒng)的設計提供數(shù)據(jù)支持,助力研究人員明確鋰電池的安全邊界,實現(xiàn)熱失控的有效預防與早期預警。

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

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



創(chuàng)新突破 技術革新


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、不兼容熱失控產熱和產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)結構化提升、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)秀的結構設計與系統(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。

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BAC系列全尺寸大型電池絕熱量熱儀


產品特點:



• 全尺寸設計: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。


• 雙技術路線:該系列產品兼顧腔體開蓋泄壓和腔體密閉-定向泄壓兩種技術路線,其中密閉型腔體采用創(chuàng)新的絕熱熱失控-產氣聯(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、彈簧鎖設計,外部標配抗爆箱,為實驗構建多重防護屏障;密閉型爐腔符合GB/150壓力容器設計規(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。


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核心技術參數(shù)





技術路線





泄壓型電池絕熱量熱儀

產品型號包含BAC-420A、BAC-420B和BAC-800A,保留了經(jīng)典ARC使用習慣。儀器結構總體分為絕熱腔體、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,利用彈簧鎖設計,當內部壓力過高時爐蓋可彈起進行快速泄壓,同時腔體內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。


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② 密閉型電池絕熱量熱儀

產品型號包含BAC-800B和BAC-1000A,密閉型爐按照GB/150壓力容器設計規(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,通過腔體可調式泄壓設計,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。


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



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域的應用。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。

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BAC-90A小型電池絕熱量熱儀


產品特點:



• 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,爐蓋自動升降設計,確保實驗過程的安全性與便捷性。




煥新升級


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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


仰儀科技始終致力于鋰電池熱安全檢測技術的研發(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。