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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
閱讀：294 發布時間：2024-10-21
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，發揮著十分重要作用。隨著國內外需求市場的蓬勃發展，鋰電池行業獲得高速增長，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）極可能引發的熱失控問題，一直是行業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，以此為設計相應的防護措施與預警系統提供參考依據。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是業內研究電池熱失控特征參數的主要方法。
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。為電池熱管理系統的設計提供數據支持，助力研究人員明確鋰電池的安全邊界，實現熱失控的有效預防與早期預警。
創新突破 技術革新
隨著鋰電池行業的發展，電芯朝著大尺寸、大容量和高比能量的趨勢發展，對電池熱安全測試設備提出了更高的要求。傳統電池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，針對現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系列采取專業結構化提升、大功率元件加熱、智能化算法升級等創新方式，保障了高效的控溫性能。通過優秀的結構設計與系統集成，實現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新的絕熱熱失控-產氣聯合分析功能，全面獲取電池熱失控特征參數。
• 模塊化設計：除常規熱濫用測試外，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壓力容器設計規范，可持續承壓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測試，展現廣泛適用性和專業水準。
核心技術參數
技術路線：
① 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、抗爆箱與電控系統三部分。泄壓型系列具備優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械安全聯鎖裝置，鋼板厚度 3.5mm，并安裝大流量排風系統確保實驗安全。
② 密閉型電池絕熱量熱儀
產品型號包含BAC-800B和BAC-1000A，密閉型爐腔按照GB/150壓力容器設計規范進行開發，可持續承壓2MPa，同時具有優異的密封性，采用創新的絕熱熱失控-產氣聯合分析功能，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。
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、時間等數據，為電池及電池組的研發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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仰儀科技始終致力于鋰電池熱安全檢測技術的研發與創新，以專業、精準的解決方案助力行業持續安全發展。