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產(chǎn)品特(tè)性Product characteristics

“精(jīng)"——上(shàng)海市(shì)先(xiān)JIN企業!

“專(zhuān)"——專(zhuān)注工業(yè)測試(shì)十(shí)六年!

“特(tè)"——德國(guó)萊茵(yīn)TUV認(rèn)證(zhèng)供(gōng)應(yīng)商(shāng)!

“新"——注冊(cè)資本實(shí)繳(jiǎo)壹仟萬(wàn)元!實(shí)繳資(zī)金行業(yè)中(zhōng)居前(qián)茅(máo)!抗金(jīn)融風險能(néng)力(lì)強!

H.E.L BTC-500電池(chí)絕熱加速量熱儀ARC- Accelerating Rate Calorimeter

Battery Testing Calorimeters

到目前為止，很多事故都會涉(shè)及電池。

電(diàn)池(chí)相關的事(shì)故帶(dài)來了顯著的(dí)危(wēi)害，包含經(jīng)濟(jì)損失(shī)和(hé)人員(yuán)傷亡(wáng)！

案(àn)例(lì) 2013年1月16日(rì)，全日航空波音787-8二氧化(huà)錳鋰(lǐ)電(diàn)池熱(rè)失控。 導致全日(rì)航空全部波(bō)音787型號飛(fēi)機(jī)停飛(fēi)

電(diàn)動(dòng)汽車安全(quán)事故：由於過(guò)熱，碰撞(zhuàng)及其(qí)他誤(wù)操作原因等(děng)導致電池熱失(shī)控。

其他(tā)的(dí)電(diàn)池相(xiāng)關事(shì)故涉(shè)及了(liǎo)日常(cháng)消(xiāo)費(fèi)品，如筆記本電腦(nǎo)，手(shǒu)機(jī)等。

BTC-500

傳統 ARC

• 常(cháng)規(guī)ARC 通過輻(fú)射加熱器(qì)，以及四(sì)周加(jiā)熱(rè)器(qì)，讓(ràng)絕熱牆壁與樣品溫(wēn)度(dù)一致(zhì)，創(chuàng)造絕(jué)熱環(huán)境(jìng)。

高性(xìng)能加速量(liáng)熱儀(yí) PhiTEC 1 ARC

• HEL熱(rè)損(sǔn)失功率補償(cháng)（HLC）絕熱技(jì)術

• 熱傳導(dǎo)，熱(rè)傳(chuán)導是固(gù)體熱(rè)傳遞的(dí)主(zhǔ)要方(fāng)式。在氣體(tǐ)或液體(tǐ)等(děng)流(liú)體(tǐ)中(zhōng)，熱的傳導過程(chéng)往往和對流(liú)同時發生。

• 熱對(duì)流：熱對流（thermal convection）是(shì)指流(liú)體(tǐ)內部質點(diǎn)發生(shēng)相對位移(yí)的熱量傳遞過(guò)程

• 熱(rè)輻射：物(wù)體由於具有(yǒu)溫度而輻射(shè)電(diàn)磁波(bō)的(dí)現(xiàn)象(xiàng),稱為熱(rè)輻(fú)射。一切溫度高於零(líng)度的物(wù)體都能(néng)產(chǎn)生(shēng)熱輻射(shè)，溫(wēn)度愈高，輻射(shè)出(chū)的(dí)總能(néng)量(liáng)就愈大

熱損失與(yǔ)熱(rè)傳導，熱對流(liú)，熱輻(fú)射(shè)係數(shù)相關(guān)，不同(tóng)尺寸的樣(yàng)品，在不(bù)同(tóng)的溫(wēn)度(dù)梯度(dù)下，熱輻(fú)射係數都不(bù)一樣，溫度越高，熱輻射(shè)強(qiáng)度越大，熱輻射強(qiáng)度(dù)與(yǔ)距離(lí)的(dí)三次方成反(fǎn)比，比如(rú)距離(lí)樣(yàng)品0.4m輻射源(yuán)強(qiáng)度為(wéi)1的話(huà) ，樣品(pǐn)為處輻射(shè)強(qiáng)度(dù)就是(shì)六(liù)十(shí)四(sì)分之一。所以，當樣品(pǐn)尺寸發(fā)生時，需要用標準鋁塊去標(biāo)定(dìng)。

熱(rè)量(liáng)的(dí)傳(chuán)遞

HEL熱損失功率(shuài)補償校準(zhǔn)技術

熱(rè)損失(shī)功率(shuài)補償模型

HEL熱損失(shī)功率補償(cháng)校準技術

HWS台階平(píng)穩

電池絕(jué)熱加速量熱儀能(néng)做(zuò)什(shí)麼
？ 用(yòng)BTC-500發表(biǎo)的(dí)論文(wén)情況(kuàng)

實(shí)驗步驟(zhòu)：

1，記(jì)錄(lù)電池初始(shǐ)狀(zhuàng)態(tài)；調電態(tài)：在室(shì)溫下(xià)， 1/3C充電(diàn)至 3.65V，恒(héng)壓至 0.05C ，充電後(hòu)靜置5h；

2，使用鋁(lǚ)箔膠帶將加熱絲，熱(rè)電偶固(gù)定在(zài)電池(chí)上；

3，將固(gù)定有加(jiā)熱(rè)絲和(hé)熱電偶(ǒu)的電池(chí)，懸(xuán)掛於(yú)絕(jué)熱腔(qiāng)蓋(gài)上，使用(yòng)螺(luó)栓(shuān)密封絕熱(rè)腔(qiāng)；

4，測試程序：使(shǐ)用HWS程(chéng)序，初始標定時(shí)間為360min，初(chū)始(shǐ)溫(wēn)度(dù)50℃，確認(rèn)絕熱標定(dìng)時間為20min，每一(yī)段(duàn)的升溫為5℃，Adjust時(shí)間(jiān)為60min，Search時間(jiān)為10min，dT/dt>0.02℃/min；

檢測要(yào)求(qiú)：

1. 電芯初(chū)始狀態外觀(guān)，重(zhòng)量(liáng)(去(qù)皮)，電(diàn)壓，內阻；

2. 電(diàn)芯(xīn)熱(rè)失(shī)控(kòng)溫(wēn)度(dù)/電(diàn)壓-時(shí)間曲綫獲得；

3. 溫(wēn)升速率-溫度(dù)曲(qū)綫(xiàn)；

4. T1（自放(fàng)熱起(qǐ)始溫(wēn)度），T2（熱失控觸發溫度(dù)），T3（熱(rè)失控(kòng)過(guò)程中溫(wēn)度(dù)，所(suǒ)有熱(rè)電偶(ǒu)位置(zhì)）， T破(pò)口(kǒu)（防(fáng)爆(bào)閥開啟(qǐ)溫度(dù)） ；

5. 電芯熱失(shī)控(kòng)過程(chéng)電芯表麵T1-T10溫度(dù)，電壓(yā)監控；

6. 腔(qiāng)體(tǐ)內壓(yā)強(qiáng)-時(shí)間曲(qū)綫；

7. 產氣(qì)量(liáng)，峰(fēng)值(zhí)產(chǎn)氣速率，平均產(chǎn)氣(qì)速率計算

8. 腔(qiāng)體溫度/樣(yàng)品(pǐn)溫(wēn)度(dù)-時間曲綫(xiàn)

9. 氣(qì)體成分(fēn)及含(hán)量(liáng)測試

10. 電(diàn)芯熱失(shī)控結束後電池外(wài)觀及(jí)重(zhòng)量

11. ARC默認(rèn)錄(lù)像(xiàng)

電(diàn)池絕(jué)熱加速(sù)量(liáng)熱(rè)儀常(cháng)見譜圖 用(yòng)BTC-500發表(biǎo)的論(lùn)文(wén)情況

1. T1（dT/dt≥0.02℃/min）開始溫度(dù)為85.03℃，對應時刻(kè)為1368.8min；

2. T2（dT/dt≥1.0℃/min）溫(wēn)度為(wéi)186.19℃，對應(yīng)時刻(kè)為3233.7min；

3. T破口在(zài)164.3℃時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)刻(kè)為3089.9min，電(diàn)芯溫度下(xià)降(jiàng)，推測為(wéi)防爆(bào)閥啟動，電解(jiě)液(yè)噴出所致；同(tóng)時電芯電壓驟(zhòu)降(jiàng)；

4. T3熱(rè)失控溫(wēn)度(dù)為350.1℃，對應(yīng)時刻為(wéi)3243.8min；

電(diàn)池絕(jué)熱(rè)加(jiā)速量熱儀常(cháng)見(jiàn)譜(pǔ)圖 用BTC-500發(fā)表(biǎo)的(dí)論文情況

1，安全(quán)-符合 實驗(yàn)室EHS要求

電(diàn)池(chí)熱失控過程(chéng)防爆(bào)箱外部和內部視(shì)頻畫(huà)麵(miàn)

2，每個HWS自(zì)動(dòng)校(xiào)準，確保(bǎo)測試全(quán)程絕(jué)熱

3，滿足大(dà)尺寸電池(chí)趨勢的(dí)測(cè)試需求(qiú)

軟(ruǎn)包磷酸鐵(tiě)鋰(lǐ)電芯(xīn)尺寸580±0.6mm/(103.4+0.6/-0.2mm)/14.8±0.3mm以內，測試(shì)設備(bèi)尺(chǐ)寸滿足(zú)整隻(zhī)電池(chí)放(fàng)入。

1，監(jiān)控(kòng)電(diàn)芯正負極電壓，大麵溫(wēn)度，防爆(bào)閥(fá)溫(wēn)度，側(cè)麵溫度(dù)，底部(bù)溫度，環(huán)境(jìng)溫(wēn)度(dù)。

2，測(cè)前(qián)後稱(chēng)重，測(cè)電壓(yā)與內(nèi)阻，拍(pāi)電芯測試前後及(jí)裝(zhuāng)置照(zhào)片(piàn)

3. 室溫下，以1/3C電流恒流(liú)充(chōng)電(diàn)至截止電(diàn)壓(yā)3.8V，再用0.2C恒流(liú)充電(diàn)至3.8V ，擱置30min。記錄(lù)電池(chí)初(chū)始(shǐ)狀態：單體電池(chí)OCV，ACR，重(zhòng)量，厚度(dù)，外觀(guān)，樣(yàng)品(pǐn)編號，試驗照(zhào)片(piàn)。

4. 布置溫度綫（大(dà)麵溫度，防(fáng)爆(bào)閥溫(wēn)度(dù)，側麵溫度，底部(bù)溫(wēn)度(dù)，環(huán)境溫(wēn)度），使用(yòng)玻璃(lí)纖(xiān)維膠帶(dài)將加熱(rè)絲(sī)，熱電偶固定(dìng)在(zài)電(diàn)池(chí)上（拍攝此時電芯(xīn)完成照片）：

5. 將固(gù)定(dìng)有(yǒu)加熱(rè)絲(sī)和熱(rè)電偶(ǒu)的電(diàn)池(chí)用(yòng)夾板固(gù)定(dìng)，懸掛於(yú)絕熱腔(qiāng)蓋(gài)上，使用螺栓密封絕熱腔(qiāng)：

6. 使(shǐ)用HWS程序(xù)測試(采樣(yàng)頻(pín)率0.1s)：

a. 電芯(xīn)調(tiáo)節至初始溫度(dù)45℃(ARC判定熱電(diàn)偶(ǒu)),調節過程(chéng)為(wéi)：加熱絲(sī)加(jiā)熱(rè)電芯，箱體追(zhuī)蹤升(shēng)溫：

b. 標(biāo)定建立(lì)絕(jué)熱(rè)過程(chéng)，時(shí)間240min: （保持(chí)電芯(xīn)與環境(jìng)溫(wēn)度不發生(shēng)熱(rè)交換）

c. Wait 30min：確保電芯表麵溫度均匀(yún)， 且(qiě)電(diàn)芯與環境溫(wēn)度不發生(shēng)熱(rè)交(jiāo)換(huàn)：

d. Search 10min: 搜(sōu)索(suǒ)電(diàn)芯(xīn)是(shì)否(fǒu)放熱，放熱速(sù)率≥0.02°C/min (Note：機(jī)構(gòu)推薦(jiàn)值(zhí)）

e. 標定(dìng)確認絕(jué)熱過程，時間10min（保(bǎo)持電(diàn)芯與(yǔ)環境溫度不(bù)發(fā)生熱交(jiāo)換(huàn)）

f. Heat：步階(jiē)升(shēng)溫(wēn)5℃；調節過程為(wéi)：加熱(rè)絲加熱電芯，箱體迫蹤升(shēng)溫：

g. Wait 30min ： 確保電芯表麵溫(wēn)度均匀(yún)，且電(diàn)芯與環境溫度不發(fā)生熱交(jiāo)換：

h. Search 10min ：搜索電芯是(shì)否放(fàng)熱，放熱(rè)速(sù)率≥0.02°C/min 。

i. Cycle 工(gōng)步e-h直到Search過(guò)程(chéng)中放(fàng)熱速率(shuài)≥0.02°C/min;

j. 箱(xiāng)體追蹤(zōng)升溫(wēn)，若(ruò)放(fàng)熱速率(shuài)＜0.01 °C/min ， 回到(dào)工(gōng)步b重(zhòng)新建立絕熱(rè)過(guò)程(chéng)；

k. 箱體追蹤升(shēng)溫(wēn)一直到電芯(xīn)失效(xiào)：

7. 收(shōu)集(jí)氣(qì)體， 使用GC對(duì)氣體進行分析(xī)：

a.在自(zì)放熱(rè)反(fǎn)應(yīng)（放(fàng)熱速率三0.02°C/min ）開始(shǐ)時， 抽取(qǔ)氣(qì)體G1 C～2mL／袋）

b.腔體冷卻(què)後充氮到(dào)l.12bar， 依次收(shōu)集(jí)3袋氣體(tǐ)G2-G4 C～2mL／袋>， 收集時(shí)間為2s， 間隔為5s

絕熱 HWS模(mó)式測試(shì)及在綫校準(zhǔn)模(mó)式(shì)。

兼具 Adiabatic/HWS/Ramp/isothermal /Single HWS

緊湊的設(shè)計(台式設(shè)計)

安全(quán)可(kě)靠的樣品容(róng)器(qì)

可(kě)選(xuǎn)附(fù)件(jiàn):

可編程(chéng)充電/放電(diàn)功率設置(zhì)

手(shǒu)套箱中隔(gé)絕(jué)空氣環境測試。

Cp比熱測試(shì)附(fù)件

短路測(cè)試模塊

穿刺測試模塊

為了保證(zhèng)在絕熱條(tiáo)件下操(cāo)作, BTC-130使用監視加熱(rè)器消除樣品(pǐn)（非測試池）和(hé)測(cè)試池(chí)之間的(dí)溫差。

測試池內部(bù)的(dí)熱電偶直接(jiē)測試(shì)樣(yàng)品(pǐn)的溫度，而(ér)不是(shì)測試(shì)樣(yàng)品(pǐn)池表(biǎo)麵的(dí)溫度(dù)。

放熱(rè)起(qǐ)始溫(wēn)度(dù)測(cè)試(shì)

壓力增加測試(shì)

絕(jué)熱(rè) DT測試

反(fǎn)應速率(shuài)到達(dá)時間(jiān) (TMR)

反(fǎn)應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)

粉(fěn)末，液體樣品設(shè)置(zhì)

絕熱操(cāo)作模(mó)式(shì)可以提(tí)供(gōng)詳細(xì)的(dí)熱(rè)失控評估(gū)數據(jù)。

在(zài)這個(gè)部(bù)分In these, 控(kòng)製監(jiān)控加熱(rè)器來防止(zhǐ)任樣(yàng)品(pǐn)和(hé)測(cè)試池之間的何(hé)溫度梯度(dù)從而(ér)維持(chí)絕熱條件。

可提供多種ARC絕熱測(cè)試模式(shì):

Heat-Wait-Search + adiabatic track

Closed can heating + adiabatic track

Iso-aging + HWS + adiabatic track

Ramp

HWS 是(shì)常用的(dí). 在這裏(lǐ), 樣品以小步(bù)長加(jiā)熱(rè)(Heat) ，每(měi)次都(dū)跟隨(suí)著等(děng)待時間(Wait) ，搜尋(xún)(Search) 直到(dào)樣品自放熱(rè)被(bèi)檢測(cè)到(dào). 這(zhè)時(shí)，絕(jué)熱(rè)條(tiáo)件下的熱失控(kòng)被追蹤到(dào)。

粉(fěn)末，液體(tǐ)樣品絕熱測試

直接(jiē)檢(jiǎn)測樣品溫(wēn)度：普通(tōng)ARC僅(jǐn)能檢(jiǎn)測測(cè)試(shì)池(chí)外(wài)壁的(dí)溫(wēn)度(dù)，而(ér)PhiTEC具備直(zhí)接(jiē)檢(jiǎn)測樣品(pǐn)溫度的(dí)技術。

PhiTEC采(cǎi)用熱(rè)電偶(ǒu)直(zhí)接(jiē)接觸法，對樣品放(fàng)熱(rè)的檢測(cè)靈(líng)敏度(dù)大為提高(gāo)，使Onset（放熱反(fǎn)應起始(shǐ)點(diǎn)）的探(tàn)測(cè)受PHi值影響(xiǎng)更(gēng)低，檢(jiǎn)測靈敏度更(gēng)好，從(cóng)而(ér)使得(dé)化(huà)學(xué)品(pǐn)爆炸性等安全(quán)評估(gū)數(shù)據更加準確可靠(kào)，尤其是對(duì)於(yú)有氣(qì)體(tǐ)參與/產(chǎn)生的反應 。

• Calibrate作用：

采集(jí)過(guò)程溫度(dù)數(shù)據(jù)，控(kòng)製腔(qiāng)體溫升，確保樣品在(zài)下一個(gè)台(tái)階(jiē)溫升結束後，處於絕熱狀(zhuàng)態(tài)。

軟件(jiàn)控(kòng)製加熱量(liáng)及自動計(jì)

算(suàn)Cp，不(bù)同電池形(xíng)狀(zhuàng)可配(pèi)置不同適配(pèi)器

針刺附(fù)件：國(guó)標(biāo)針型，0.01mm-100mm/min

H.E.L BTC-500電池絕熱加(jiā)速量熱(rè)儀ARC- Accelerating Rate Calorimeter

Battery Testing Calorimeters

第(dì)三代BTC-500 大(dà)電池絕熱量熱儀(yí)

到目(mù)前為止，HEL品(pǐn)牌電池(chí)量熱(rè)儀，總共(gòng)進行了(liǎo)兩次技術(shù)更新。

BTC-350 BTC-500

絕(jué)熱 HWS模(mó)式(shì)測試及在綫校(xiào)準(zhǔn)

針(zhēn)穿(chuān)刺測試附件(jiàn)

可編程(chéng)充(chōng)電(diàn)/放電功率(shuài)設(shè)置(zhì)

急速製(zhì)冷及(jí)充氣模塊

Cp 比熱測試(shì)附(fù)件

短路測(cè)試

低(dī)溫測(cè)試：-40攝(shè)氏(shì)度(dù)(循(xún)環器)

樣(yàng)品倉(cāng)內部記錄(lù)攝(shè)像機(jī)

自動氣(qì)體取(qǔ)樣(yàng)

溫(wēn)場分布(bù)測(cè)試(shì)

FTIR /GC原位(wèi)氣體(tǐ)分(fēn)析(xī)測(cè)試

 樣(yàng)品倉(cāng): 500mm , 500mm 

BTC-500

尺寸(cùn)規格(gé) WxDxH： 1400 x 1300 x 1955 mm

密閉腔(qiāng)體(tǐ)，滿足

惰性(xìng)氣(qì)氛(fēn)條(tiáo)件

實現多(duō)階段

的(dí)氣體采集

及分(fēn)析，

在綫氣體分(fēn)析質(zhì)譜 MS

進氣(qì)電(diàn)磁閥

出(chū)氣電(diàn)磁閥

LED燈光(guāng)綫調節(jié)器(qì)

主(zhǔ)腔體(tǐ)(底(dǐ)部及(jí)側壁)

密封(fēng)充放電柱(<250A)

LED燈(dēng)光

LED降溫(wēn)風扇(shàn)

頂(dǐng)蓋

工作(zuò)指(zhǐ)示燈(dēng)

壓強傳感器(qì)

攝(shè)像頭(tóu)及冷(lěng)卻風扇

進氣口

出氣口

電壓信(xìn)號采集綫(xiàn)

泄壓(yā)閥(0.7~1.5Bar)

MCP/HWS口

泄壓口(kǒu)

出氣口

緩衝瓶

底部(bù)及(jí)側(cè)壁(bì)熱(rè)電偶

限(xiàn)位(wèi)器(qì)

頂(dǐng)蓋限位(wèi)壓板(bǎn) 頂部熱(rè)電(diàn)偶

BTC-500 標準(zhǔn)電(diàn)池量(liáng)熱儀

• 操作(zuò)溫度溫度： 室溫-500 ℃ （低溫通(tōng)過外接低溫循環器(qì)實(shí)現）

• 測(cè)試池(chí): 500mm Æ , 500mm h (可用(yòng)於檢測直(zhí)徑450mm高度450mm的電池等樣品，兼容580mm以內(nèi) 刀(dāo)片電池(chí))

• 操(cāo)作安(ān)全(quán) ：堅固(gù)的(dí)多(duō)層超厚不鏽(xiù)鋼(gāng)外殼結構(gòu) 緊湊(còu)的設(shè)計(jì)，防爆(bào)片及自動泄壓機械(xiè)安全，軟(ruǎn)件(jiàn)自控(kòng)快速急(jí)冷(lěng)，手動緊急停(tíng)機(jī)等功(gōng)能。

• 主機具備進(jìn)氣(qì)接(jiē)口(kǒu)和(hé)出氣(qì)接(jiē)口，電(diàn)磁閥控製。

• 工(gōng)作(zuò)指示(shì)燈,符(fú)合工(gōng)業標準(zhǔn)

• LFP 300Ah 以上(shàng)儲能電(diàn)池測(cè)試。

在(zài) BTC 中(zhōng)，通過(guò)設計(jì)合理，運(yùn)行良(liáng)好的(dí)絕(jué)熱(rè)實(shí)驗(yàn)，可測(cè)得導致(zhì)電池(chí)熱失控(kòng)的環境溫(wēn)度(dù) 測試(shì)過程：對(duì)電(diàn)池/電池組進行逐(zhú)步升溫，通過標(biāo)準(zhǔn)的“加熱-等待-探(tàn)測(cè)"（H-W-S）過程(chéng) 可(kě)測得其自放(fàng)熱反(fǎn)應起始(shǐ)溫度(dù)，即(jí)可(kě)確(què)定(dìng)安(ān)全工(gōng)作溫。

HWS 模式測試

實(shí)時在綫絕(jué)熱(rè)校(xiào)準

量(liáng)熱儀 60℃開始絕熱控製自(zì)動(dòng)校準(zhǔn), Exothermal 1 弱放熱(rè)可能是(shì)SEI 膜(mó)破損(sǔn)放(fàng)熱(rè)及隔膜(mó)融(róng)化(huà)吸(xī)熱等(děng)作用的綜合結(jié)果；Exo1 放熱(rè)終止(zhǐ)後， 量熱儀(yí)再次自動校準；Exothermal 2 是(shì)由於電池材(cái)料自加(jiā)速(sù)分解反應導(dǎo)致的(dí)電(diàn)池溫度急劇(jù)上升(shēng)即(jí)熱(rè)失控，電池最終(zhōng)劇(jù)烈爆(bào)炸

dT/dt

對(duì)溫(wēn)度的超(chāo)

高靈敏(mǐn)度

破壞性(xìng)穿刺(cì)測試

自(zì)動針刺(cì)馬達：

速度可設定：0.01mm-10cm/min

針刺(cì)深度可(kě)設定(dìng)

GB國標(biāo)針(zhēn)類(lèi)型

可通(tōng)過軟(ruǎn)件控(kòng)製穿(chuān)刺速(sù)度及(jí)深度(dù)，模擬“物理"濫用

可(kě)見(jiàn)光攝像(xiàng)功能配合(hé) HEL 軟件，可實(shí)現測試 電(diàn)池樣品(pǐn)

狀態的實時(shí)顯示及(jí)影(yǐng)像(xiàng)記(jì)錄。

電(diàn)池測試過(guò)程(chéng)實時(shí)監控

電池(chí)比(bǐ)熱測(cè)定(dìng)——熱卡(qiǎ)消耗(hào)的量化(huà)

304 不(bù)鏽(xiù)鋼樣(yàng)品(pǐn)質(zhì)量為1533g，含鋁(lǚ)膠帶(dài)及(jí)標定加熱器的(dí)樣品質量(liáng)為(wéi)1542g

測(cè)試(shì)結果(guǒ) MCp = 786.035 J/K，校(xiào)正(扣除(chú)鋁(lǚ)膠帶(dài)MCP)後MCp1 = 778.115 J/K

則(zé)Cp = 778.115 / 1533 = 0.5076 J/g·K

以(yǐ)304不鏽鋼比熱文(wén)獻值 Cp = 0.502計，相對偏(piān)差為(wéi) 1.08%

一(yī)，低(dī)溫(wēn)Cp 測(cè)試：

1， -40℃ 升溫。

2，腔(qiāng)體內配(pèi)置(zhì)冷卻盤管(guǎn)，可(kě)以使用外部

低溫循環器控(kòng)製低溫恒(héng)溫。

3，低溫恒溫(wēn)循(xún)環器(qì)溫度範圍(wéi)，-45℃-250℃。

二， 低溫(wēn)放熱量測(cè)試(shì) Q用於電池模擬(nǐ)仿真設(shè)計

低(dī)溫(wēn)測(cè)試(shì)過(guò)程(chéng)控(kòng)製

標(biāo)準樣品(pǐn)低溫標定(dìng)絕熱(rè)測試

0.33C @ 0℃ 放(fàng)電(diàn)

0.16C @ 0℃ 充電

低溫(wēn)比熱容

低溫(wēn)測試方法(fǎ)：

1，Adiabatic方法(可(kě)快速(sù)測試(shì))

2，HWS方法(fǎ)

軟包電池絕熱模式

102Ah 811體係電芯(xīn)熱失(shī)控(kòng)

1）將加(jiā)熱(rè)電阻片夾(jiā)在(zài)試驗樣品中間，確保(bǎo)加(jiā)熱(rè)電阻片產生的熱量全部(bù)被試驗樣品吸收；

2）對(duì)電池(chí)進(jìn)行封(fēng)裝(zhuāng)，在試驗樣品外(wài)表麵(miàn)的(dí)幾(jī)何中(zhōng)心處(chǔ)粘貼溫(wēn)度傳感(gǎn)器；

3）連接加(jiā)熱(rè)電(diàn)阻(zǔ)片與直流電源，將試驗樣品(pǐn)懸(xuán)掛(guà)於絕(jué)熱加速(sù)量熱儀的絕(jué)熱倉內，封閉絕熱倉；

4）設(shè)定(dìng)加速量(liáng)熱(rè)儀參(cān)數:起(qǐ)始溫度(dù)設定(dìng)為10℃，終止溫度(dù)為55℃:開(kāi)啟(qǐ)程序(xù)，保證(zhèng)試驗樣(yàng)品處(chǔ)於絕(jué)熱環境(jìng)；

5）熱(rè)環(huán)境(jìng)中，利用加熱電阻片，對(duì)試(shì)驗樣(yàng)品(pǐn)進行(háng)恒(héng)功率加熱；

6）根據(jù)儀(yí)器(qì)給出的MCp計算試(shì)驗樣(yàng)品的比熱容值，比熱容(róng)Cp(J/kgK)。

測試次數(shù) 子(zǐ)編(biān)號 是(shì)否(fǒu)貼片電池 電(diàn)池初始質(zhì)量(g) 初(chū)始時質(zhì)量(liáng)(g) MCp(J/K) Cp(J/kgK)

貼片(piàn)電池：將加(jiā)熱片(piàn)直(zhí)接貼(tiē)在電池(chí)表(biǎo)麵(miàn)

比(bǐ)熱(rè)容溫度區(qū)間：25~55℃

三元(yuán)電(diàn)芯比熱容平行測試(shì)

氣(qì)體收(shōu)集及(jí)產(chǎn)氣量測(cè)試

頂蓋采(cǎi)集氣(qì)體(tǐ)，高效便捷(jié)，準(zhǔn)確氣體分(fēn)析。

winISO 軟件智能(néng)控製(zhì)自(zì)動取樣(yàng)閥，可對熱失控過(guò)程中(zhōng)產(chǎn)生(shēng)的(dí)氣(qì)體進(jìn)行采樣， 也可將氣體(tǐ)轉移(yí)到氣(qì)相(xiāng)色譜(pǔ)儀(yí)等分(fēn)析(xī)儀器(qì)

根(gēn)據PV=nRT，假(jiǎ)設任意(yì)時刻的(dí)電(diàn)芯溫(wēn)度(dù)與(yǔ)氣(qì)體(tǐ)溫度(dù)相同(tóng)，則任(rèn)意時(shí)刻(kè)的n*R=P*98/T。由(yóu)於(yú)n*R對於不(bù)同溫度(dù)時相同的(dí)，因此，換算(suàn)為(wéi)常溫(wēn)常(cháng)壓的體(tǐ)積All Volume=n*R*298.15/常壓(yā)。相(xiāng)較於前(qián)一時刻增加(jiā)的體積(jī)為(wéi)相(xiāng)鄰兩個時刻ΔTime的(dí)Gas Volume差(chà)值ΔV，產(chǎn)氣速率(shuài)Gas Generation= ΔV/ΔTime。

1. 熱失控(kòng)前，164.3℃時(shí)，腔體內(nèi)壓(yā)強(qiáng)上(shàng)升，原(yuán)因(yīn)是防(fáng)爆(bào)閥啟(qǐ)動破(pò)口導致，對(duì)應(yīng)時刻為3089.9min；

2. 熱(rè)失控後，腔(qiāng)體(tǐ)內壓(yā)力(lì)迅速(sù)上

升，壓(yā)力值(zhí)2.21bar；

腔(qiāng)體內(nèi)壓強-時間(jiān)曲(qū)綫

腔體(tǐ)壓(yā)強(qiáng)對(duì)時(shí)間

102Ah 811體(tǐ)係(xì)電芯(xīn)熱失(shī)控

腔內壓強下降(jiàng)的原因是由於客(kè)戶(hù)采(cǎi)氣(qì)，並釋(shì)放腔體內壓力(lì)

采氣(qì)

采(cǎi)氣

失控前

失控(kòng)後

失控(kòng)前

產(chǎn)氣速(sù)率(shuài)計(jì)算(suàn)

原理：

• 運(yùn)用(yòng)理(lǐ)想氣(qì)體(tǐ)狀(zhuàng)態方(fāng)程(chéng)PV=nRT，獲取電芯失(shī)控(kòng)時的產氣(qì)速率(shuài)及產(chǎn)氣體積(jī)

計(jì)算過程：

1. 針(zhēn)對HEL的(dí)BTC-500，密(mì)閉狀態下，腔體(tǐ)內固有體(tǐ)積為(wéi)V0；

2. 假(jiǎ)設(shè)失(shī)控(kòng)後，某一時刻(kè)(t1)的壓(yā)強為(wéi)P1，檢測點(diǎn)溫度為T1，n1=P1V0/RT1；

3. 下一(yī)時刻(t2)的壓強為P2，檢(jiǎn)測點(diǎn)溫(wēn)度為T2，n2=P2V0/RT2；

4. 時間(jiān)差(chà)為Δt= t2 – t1；

5. 基於物質守(shǒu)恒(héng)及(jí)Pack噴(pēn)發時的常(cháng)壓情(qíng)況，將(jiāng)物質的體積(jī)換(huàn)算為常溫(Tst)常壓大(dà)氣壓(yā)(Pst)體積:

6. V1=n1RTst/Pst， V2=n2RTst/Pst， ΔV=V2-V1；

7. 產(chǎn)氣(qì)速率(shuài)=ΔV/ Δt；

8. 產氣總體積(jī)ΔV max=Vmax-V0

必要裝(zhuāng)置：

1. 密閉(bì)腔體(tǐ)，且(qiě)體積(jī)已(yǐ)知；

2. 快速溫度(dù)采(cǎi)集(jí)(>10Hz)；

3. 快速腔體內(nèi)壓強采(cǎi)集(>10Hz)；

密閉腔體(tǐ)

氣(qì)體溫度(dù)檢(jiǎn)測熱電(diàn)偶(ǒu)

氣壓(yā)計

計算實例(lì)：

117Ah電(diàn)芯(xīn)絕(jué)熱(rè)熱(rè)失控

結論：

1. 產氣(qì)體積(jī)為315.25 L

2. 產氣(qì)速率(shuài)為138.8 L/s

一(yī)，氮氣(qì)吹掃(sǎo)功(gōng)能

1， 緊(jǐn)急控製(zhì)反應(yīng)失(shī)控(kòng)。

2，試驗(yàn)後吹(chuī)掃(sǎo)有(yǒu)毒氣(qì)體及粉塵。

3，防(fáng)爆腔(qiāng)體包含泄(xiè)放(fàng)閥(fá)及爆(bào)破片(piàn)

4，可(kě)以(yǐ)通入特(tè)定惰(duò)性氣體進行測試(shì)。

二，多(duō)個(gè)外置功(gōng)能(néng)性接口，保(bǎo)證絕(jué)熱(rè)。

1，獨(dú)立內阻儀設(shè)備接口

2，獨立(lì)電(diàn)壓測(cè)試接(jiē)口(kǒu)

3，獨立(lì)膨脹計測(cè)試接(jiē)口

BTC-500快(kuài)速冷(lěng)卻及(jí)吹掃(sǎo)功能

• 特點(diǎn)一(yī)： 大尺寸，大(dà)容(róng)量樣(yàng)品

軟(ruǎn)包(bāo)磷(lín)酸鐵鋰(lǐ)電芯(xīn)尺寸580±0.6mm/(103.4+0.6/-0.2mm)/14.8±0.3mm以(yǐ)內(nèi)，測試設備(bèi)尺(chǐ)寸滿足(zú)整隻電池放(fàng)入(rù)。

1，監(jiān)控電芯正(zhèng)負極(jí)電壓，大麵溫(wēn)度，防(fáng)爆閥(fá)溫(wēn)度，側(cè)麵(miàn)溫(wēn)度，底(dǐ)部溫(wēn)度(dù)，環境溫(wēn)度。

2，測前後(hòu)稱重，測(cè)電壓(yā)與(yǔ)內(nèi)阻(zǔ)，拍(pāi)電芯測試前(qián)後及裝置(zhì)照(zhào)片(piàn)

3. 室溫(wēn)下(xià)，以(yǐ)1/3C電(diàn)流(liú)恒(héng)流(liú)充電(diàn)至(zhì)截止電(diàn)壓3.8V，再用(yòng)0.2C恒流充電(diàn)至3.8V ，擱置30min。記錄電池(chí)初始狀態：單體(tǐ)電(diàn)池(chí)OCV，ACR，重(zhòng)量，厚度，外(wài)觀，樣(yàng)品(pǐn)編號(hào)，試驗(yàn)照片(piàn)。

4. 布置溫度綫（大麵溫度，防(fáng)爆閥(fá)溫(wēn)度，側麵(miàn)溫度，底(dǐ)部(bù)溫(wēn)度(dù)，環境溫度(dù)），使(shǐ)用(yòng)玻璃(lí)纖(xiān)維(wéi)膠(jiāo)帶將加(jiā)熱絲(sī)，熱電偶(ǒu)固(gù)定(dìng)在(zài)電(diàn)池上（拍(pāi)攝此時電(diàn)芯(xīn)完成(chéng)照片）：

• 特(tè)點(diǎn)二： 軟包電(diàn)池(chí)測試

5. 將固定有(yǒu)加(jiā)熱絲(sī)和(hé)熱(rè)電偶(ǒu)的電池用夾板固定，懸掛於絕熱腔蓋上(shàng)，使(shǐ)用(yòng)螺(luó)栓密(mì)封絕熱腔：

模擬實(shí)際(jì)工(gōng)況(kuàng)，避免(miǎn)軟包(bāo)電池脹氣(qì)帶(dài)來的熱(rè)電(diàn)偶測試(shì)不準確。

• 6. 使(shǐ)用HWS程(chéng)序測試(采(cǎi)樣頻率(shuài)0.1s)：

• a. 電芯調節(jié)至初(chū)始溫度45℃(ARC判定(dìng)熱(rè)電偶),調節過程為：加(jiā)熱絲加(jiā)熱電芯(xīn)，箱體追蹤升溫：

• b. 標(biāo)定(dìng)建立(lì)絕(jué)熱過程(chéng)，時間(jiān)240min: （保(bǎo)持(chí)電芯與(yǔ)環境(jìng)溫度不(bù)發生(shēng)熱(rè)交(jiāo)換）

• c. Wait 30min：確保(bǎo)電芯(xīn)表麵溫(wēn)度均(jūn)匀， 且電芯與(yǔ)環(huán)境(jìng)溫度不發(fā)生(shēng)熱交(jiāo)換：

• d. Search 10min: 搜索(suǒ)電芯是(shì)否放熱，放熱(rè)速(sù)率≥0.02°C/min (Note：機構推薦(jiàn)值(zhí)）

• e. 標定確(què)認絕(jué)熱(rè)過程(chéng)，時間10min（保(bǎo)持(chí)電(diàn)芯與環境溫度不(bù)發生(shēng)熱(rè)交(jiāo)換，確(què)保(bǎo)後續(xù)的(dí)絕(jué)熱控製）

• f. Heat：步階升(shēng)溫5℃；調節(jié)過(guò)程為：加(jiā)熱絲(sī)加熱(rè)電(diàn)芯(xīn)，箱體(tǐ)迫(pò)蹤升溫：

• g. Wait 30min ： 確(què)保(bǎo)電(diàn)芯表(biǎo)麵溫(wēn)度均(jūn)匀(yún)，且電芯(xīn)與(yǔ)環境(jìng)溫(wēn)度(dù)不發生(shēng)熱交換：

• 特(tè)點三： 嚴謹(jǐn)的(dí)絕熱及在綫測(cè)試(shì)

• h. Search 10min ：搜索電(diàn)芯(xīn)是否放(fàng)熱，放(fàng)熱(rè)速(sù)率≥0.02°C/min 。

• i. Cycle 工(gōng)步(bù)e-h直到Search過程(chéng)中放熱(rè)速率≥0.02°C/min;

• j. 箱體(tǐ)追蹤(zōng)升(shēng)溫，若(ruò)放(fàng)熱速率(shuài)＜0.01 °C/min ， 回到工步b重新(xīn)建(jiàn)立絕熱過程；

• k. 箱(xiāng)體(tǐ)追(zhuī)蹤升(shēng)溫一直到電芯(xīn)失(shī)效(xiào)：

• 7. 收集(jí)氣體(tǐ)， 使用GC對氣體進行(háng)分析(xī)：

• a.在(zài)自放(fàng)熱反(fǎn)應（放熱速(sù)率三0.02°C/min ）開(kāi)始時， 抽取氣體(tǐ)G1 C～2mL／袋）

• b 氣(qì)體采集更(gēng)換(huàn)，例如(rú)配備(bèi)多口的(dí)閥門(mén)，手(shǒu)動(dòng)控製電磁閥(fá)等(děng).腔(qiāng)體充(chōng)氮到(dào)l.12bar， 依次收(shōu)集3袋氣(qì)體G2-G4C～2mL／袋(dài)>， 收集時間為(wéi)2s， 間隔為5s;

• 特(tè)點四： 氣體(tǐ)采(cǎi)集(jí)測(cè)試

1，將雙鹽(yán)電(diàn)解質(zhì)的5 Ah NCM523/G軟(ruǎn)包電(diàn)池放(fàng)置(zhì)在(zài)ARC（BTC500，HEL）的(dí)腔體中，並使(shǐ)用(yòng)典(diǎn)型(xíng)的HWS模式(shì)來研(yán)究(jiū)軟(ruǎn)包(bāo)電池的熱失控特(tè)性。在ARC的(dí)HWS模(mó)式下(xià)，腔體(tǐ)內置攝像頭(tóu)捕(bǔ)捉到從(cóng)軟包(bāo)電(diàn)池(chí)中快速噴出(chū)的(dí)煙霧和(hé)火焰（100%SOC，化成後）；

2，與雙(shuāng)鹽(yán)電解(jiě)質相比，基於LiPF6的軟包電(diàn)池顯(xiǎn)示(shì)出較(jiào)低(dī)的自熱(rè)溫度(Tonset)，熱失控溫度(Ttr)，因(yīn)此可(kě)以得出結(jié)論：

雙鹽電(diàn)解質具有更高的熱(rè)穩(wěn)定性(xìng)；

3，值(zhí)得(dé)一提的是(shì)，之前的(dí)大(dà)多數電池

熱失控(kòng)研究都(dū)集(jí)中在(zài)滿充(chōng)狀態的電(diàn)池(100% SOC)上，而滿(mǎn)放(fàng)狀(zhuàng)態(tài)的(dí)電(diàn)池(0%SOC)是否(fǒu)存在(zài)熱失(shī)控仍未(wèi)研(yán)究。然而(ér)在這份(fèn)工作中，當使(shǐ)用雙鹽電解質(zhì)的(dí)5 AhNCM523/G軟包電(diàn)池(chí)循(xún)環(huán)一(yī)個(gè)化(huà)成周期（0% SOC）時(shí)，在(zài)ARC相同(tóng)的(dí)測(cè)試(shì)條件(jiàn) 下 熱 失(shī) 控 發(fā) 生 （ Tonset=141 ° C ，Ttr=199 °C，Tmax=280 °C），說明在(zài)0% SOC下也會存在(zài)熱失控(kòng)；

4，在(zài)不同的(dí)SOC狀態下，化(huà)成(chéng)後(hòu)的軟(ruǎn)包(bāo)電(diàn)池都會發(fā)生(shēng)熱失控(kòng)，並且高SOC狀(zhuàng)態(tài)的(dí)軟(ruǎn)包(bāo)電池(chí)表(biǎo)現出更快和更嚴重的(dí)熱(rè)失控(kòng)現(xiàn)象(xiàng)。

電(diàn)池(chí)熱(rè)失(shī)控機(jī)製分析

測(cè)試5 Ah NCM523/G軟(ruǎn)包電池（100% SOC，化成(chéng)後）得到的(dí)溫(wēn)度(dù)曲(qū)綫

軟(ruǎn)包電池熱(rè)失控機(jī)製(zhì)分析

1，軟包(bāo)電(diàn)池的表麵溫(wēn)度(dù)在充電和放電(diàn)過(guò)程(chéng)中都會(huì)增加。在0.5 C倍(bèi)率(shuài)下，充電過程(chéng)中產生的總(zǒng)熱量（19.5°C, 1.9 kJ）遠(yuǎn)高於(yú)放電(diàn)過程（6.3°C, 0.6 kJ）；

2，在不(bù)同的倍(bèi)率(shuài)下(xià)，充(chōng)電和放電過程中的(dí)自(zì)加(jiā)熱(rè)率(shuài)曲綫是對稱(chēng)的，證明(míng)產(chǎn)生(shēng)的熱量主要(yào)由不(bù)可逆焦耳(ěr)熱(rè)和可(kě)逆電(diàn)化學反應熱組成，可(kě)逆(nì)電(diàn)化(huà)學反應熱在(zài)低(dī)倍率(shuài)下占總熱量的(dí)主(zhǔ)導地(dì)位(wèi)，而不可逆(nì)的焦耳熱在高(gāo)倍(bèi)率(shuài)下(xià)占(zhān)總(zǒng)熱(rè)量的主導地(dì)位(wèi)；

3，總之，高效智(zhì)能的電池熱管(guǎn)理(lǐ)係統的(dí)設計(jì)必須(xū)綜(zōng)合考(kǎo)慮工(gōng)作溫(wēn)度，SOC，充(chōng)放(fàng)電電流密度和充(chōng)放電製度對(duì)產熱(rè)的影(yǐng)響。

充放(fàng)電(diàn)操(cāo)作(zuò)期間的產熱

圖6. （a）在ARC設備(bèi)絕熱模(mó)式(shì)下（初(chū)始溫度30°C），5 Ah NCM523/G軟包電池以0.5 C倍率(shuài)充(chōng)放電(diàn)時的(dí)電壓(yā)曲綫(xiàn)，溫升(shēng)和(hé)釋放能量(liáng)；（b）等溫條(tiáo)件(jiàn)下(xià)（30 °C），5 Ah NCM523/G軟包電池(chí)以0.5 C倍率充放電(diàn)時的電壓曲(qū)綫，熱釋(shì)放(fàng)功率(shuài)和釋(shì)放(fàng)能量(liáng)；（c）5 Ah NCM523/G軟包(bāo)電(diàn)池(chí)在(zài) 0.5C倍(bèi)率下(xià)充放電時(shí)測定的總發熱(rè)功(gōng)率(shuài)，可(kě)逆(nì)發(fā)熱功率(shuài)和不可逆發熱功率；（d）新電池和(hé)循環(huán)（400次(cì)循(xún)環(huán)）後電池在(zài)不同速(sù)率下的發(fā)熱功率。

案例(lì)一 ，檢(jiǎn)測要求：

1. 電(diàn)芯初(chū)始狀態(tài)外(wài)觀，重量(liáng)(去(qù)皮)，電壓(yā)，內(nèi)阻(zǔ)；

2. 電(diàn)芯熱失(shī)控溫度(dù)/電(diàn)壓(yā)-時(shí)間曲(qū)綫(xiàn)獲得；

3. 溫升(shēng)速率(shuài)-溫度曲(qū)綫；

4. T1（自放熱起始溫度(dù)），T2（熱(rè)失控觸發(fā)溫度），T3（熱(rè)失(shī)控過程(chéng)中溫度(dù)，所(suǒ)有(yǒu)熱(rè)電(diàn)偶位置(zhì)），T破(pò)口(kǒu)（防爆(bào)閥(fá)開啟溫度(dù)） ；

5. 電芯熱(rè)失(shī)控過程(chéng)電芯表麵(miàn)T1-T10溫度，電(diàn)壓(yā)監控；

6. 腔(qiāng)體內(nèi)壓強-時(shí)間(jiān)曲綫(xiàn)；

7. 產(chǎn)氣(qì)量，峰值(zhí)產氣(qì)速(sù)率，平(píng)均(jūn)產氣(qì)速(sù)率計(jì)算

8. 腔體溫(wēn)度/樣品溫度(dù)-時(shí)間曲綫

9. 氣體(tǐ)成分及(jí)含量(liáng)測(cè)試

10. 電(diàn)芯熱(rè)失控結束(shù)後(hòu)電池(chí)外(wài)觀及(jí)重(zhòng)量

11. ARC默認錄像

實(shí)驗(yàn)步驟

加(jiā)熱絲(sī)

ARC及(jí)數(shù)采儀(yí)熱電偶布點(diǎn)及加(jiā)熱絲位(wèi)置如圖(tú)所(suǒ)示(shì)；

ARC判定(dìng)用熱電(diàn)偶(背(bèi)麵(miàn)也(yě)有(yǒu))

10#：環境溫度

防爆(bào)閥(fá)

1. 1#及4#布(bù)置於電芯極(jí)耳(ěr)與(yǔ)極柱的焊點(diǎn)處

2. 3#位於防爆閥(fá)邊(biān)緣(yuán)，2#位於防(fáng)爆閥上麵3cm

3. 5#， 6#，7#， 8#，9#位(wèi)於(yú)所(suǒ)在麵(miàn)的幾何(hé)中(zhōng)心(xīn)處

4. 10#為(wéi)環境溫度

1，記錄電(diàn)池初始狀(zhuàng)態；調(tiáo)電態：在室(shì)溫下， 1/3C充(chōng)電至 3.65V，恒壓至(zhì) 0.05C ，充電後(hòu)靜(jìng)置(zhì)5h；

2，使用鋁箔(bó)膠帶將(jiāng)加熱絲，熱(rè)電(diàn)偶固定在(zài)電(diàn)池(chí)上(shàng)；

3，將(jiāng)固定有加熱絲和熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)的(dí)電池(chí)，懸(xuán)掛於絕熱腔蓋(gài)上(shàng)，使用(yòng)螺栓密封(fēng)絕熱(rè)腔(qiāng)；

4，測試程(chéng)序(xù)：使(shǐ)用HWS程序，初(chū)始(shǐ)標定(dìng)時(shí)間(jiān)為(wéi)360min，初(chū)始溫度50℃，確(què)認絕熱標(biāo)定時(shí)間為(wéi)20min，每一段(duàn)的升溫為(wéi)5℃，Adjust時(shí)間為(wéi)60min，Search時間(jiān)為10min，dT/dt>0.02℃/min；

熱失控結(jié)論：

1. 電芯在實驗過程中(zhōng)自放熱起(qǐ)始(shǐ)溫度（T1）約為85.03℃（ 1368.8min） ；

2. 電(diàn)芯在(zài)實驗過程(chéng)中熱失(shī)控觸發(fā)溫度(dù)（T2）為186.19℃（ 3233.7min ）；

3. 泄(xiè)壓(yā)溫(wēn)度(dù)（防爆閥開啟溫(wēn)度(dù)）為164.3℃（3089.9min）;

4. 電(diàn)芯(xīn)在實(shí)驗過(guò)程中(zhōng)達到溫(wēn)度(dù)（ARC采(cǎi)集(jí)到(dào)的(dí)）為350.1℃（ 3243.8min ），所有(yǒu)測溫(wēn)點中溫(wēn)度(dù)點為T6點459.1℃（3245.6min）；

5. 熱失控後(hòu)的(dí)質量(liáng)剩餘(yú)為2451.0g，質量損(sǔn)失率約(yuē)為18%；

6. 壓(yā)強(qiáng)為(wéi)2.21bar；

7. 經計算熱(rè)失(shī)控產氣49.3L，熱失控產氣(qì)速率在(zài)3243.5min時達到值5.8L/s，熱失(shī)控起始到(dào)峰值(zhí)間平(píng)均(jūn)產氣速率93.2L/min；

編(biān)號 #

初始重(zhòng)量(g) 3009.2

去皮(pí)重(zhòng)量(liáng)（g） 2997.7

初(chū)始(shǐ)電(diàn)壓(yā)(V) 3.01889

初始內阻(zǔ)(mΩ) 0.3684

滿電電(diàn)壓(yā)(V) 3.42403

滿電內阻(mΩ) 0.3288

電芯安(ān)裝(zhuāng)狀態

熱(rè)失(shī)控(kòng)後電(diàn)芯(xīn)狀態

熱(rè)失控後電芯狀(zhuàng)態(tài)

熱失(shī)控狀(zhuàng)態(tài)（視(shì)頻）

自放(fàng)熱(rè)（dT/dt≥0.02℃/min）開始(shǐ)溫度為(wéi)85.03℃，對(duì)應(yīng)時(shí)刻為(wéi)1368.8min；

dT/dt≥1.0℃/min溫度(dù)為(wéi)186.19℃，

對應(yīng)時刻為3233.7min；

在(zài)164.3℃時，對應時(shí)刻為3089.9min，電芯(xīn)溫(wēn)度下降，推測為(wéi)防(fáng)爆閥啟動，電(diàn)解液噴出所致；

在(zài)164.3℃時(shí)，對應時刻為3089.9min，電(diàn)芯(xīn)電壓驟(zhòu)降(jiàng)；

ARC判(pàn)定(dìng)熱電(diàn)偶監(jiān)控到(dào)的熱失(shī)控溫(wēn)度為(wéi)350.1℃，對應時刻為(wéi)3243.8min；

熱失(shī)控(kòng)曲(qū)綫及(jí)電(diàn)壓(yā)監(jiān)控曲綫(xiàn)

1. 熱(rè)失(shī)控前(qián)，164.3℃時，腔(qiāng)體內壓強上升(shēng)，原因是防爆(bào)閥(fá)啟(qǐ)動破口(kǒu)導致，對(duì)應(yīng)時刻為3089.9min；

2. 熱失控(kòng)後，腔體內壓(yā)力迅(xùn)速上升，壓力值(zhí)2.21bar；

腔(qiāng)體內壓強-時間(jiān)曲綫

產氣(qì)速率&產(chǎn)氣(qì)量(liáng)計算(suàn)

• 根(gēn)據(jù)PV=nRT，假(jiǎ)設任意時刻的(dí)電(diàn)芯溫度與氣(qì)體(tǐ)溫(wēn)度(dù)相同，則(zé)任意(yì)時刻(kè)的n*R=P*98/T。由(yóu)於n*R對(duì)於不(bù)同(tóng)溫度(dù)時相(xiāng)同的(dí)，因此，換算(suàn)為常(cháng)溫(wēn)常(cháng)壓的體(tǐ)積All Volume=n*R*298.15/常壓(yā)。相(xiāng)較(jiào)於前一時刻(kè)增加的體積為(wéi)相鄰兩個(gè)時(shí)刻ΔTime的Gas Volume差(chà)值(zhí)ΔV，產(chǎn)氣(qì)速率(shuài)Gas Generation= ΔV/ΔTime。

Time(min) Pressure（bar） Temperature(℃) nR=PV/T(標準單位製(zhì)) 常壓(yā)常溫體積=nR*298.15/1.02/100000*1000)（L） ΔV(L) Δt(s) 產氣速率(L/s)

經(jīng)計算(suàn)產氣(qì)49.3L，產(chǎn)氣速(sù)率(shuài)5.8L/s;

（表(biǎo)格(gé)數(shù)據較多，請(qǐng)放大後(hòu)查(chá)看(kàn)）產氣速(sù)率(shuài)

1，熱失(shī)控過(guò)程中(zhōng)產(chǎn)氣速(sù)率(shuài)在3243.5min時(shí)達到值(zhí)5.8L/s;

2，從3243.396min熱失控(kòng)明顯產氣開(kāi)始(shǐ)，到(dào)3243.659min達產(chǎn)氣(qì)量(liáng)截(jié)止，期(qī)間(jiān)產氣約24.5L，平均產(chǎn)氣速(sù)率93.2L/min；

熱失控(kòng)

自放熱(rè)腔(qiāng)體(tǐ)氣體(tǐ)分析(xī) （1）

熱失(shī)控(kòng)氣(qì)體分(fēn)析（1）

熱失(shī)控氣(qì)體分(fēn)析（2）

熱失控氣體分(fēn)析（3）

比(bǐ)熱容(róng)-安裝狀態

1. 測(cè)試(shì)鋁板比熱容，用(yòng)於(yú)計(jì)算校正係數；

2. 將加熱電(diàn)阻片夾在電芯(xīn)試(shì)驗(yàn)樣品中間，確(què)保加熱(rè)電(diàn)阻片產(chǎn)生的熱量全部(bù)被試(shì)驗(yàn)樣(yàng)品(pǐn)吸(xī)收；

3. 對電池進行封(fēng)裝，在試(shì)驗樣品(pǐn)外表麵的幾(jī)何中心處粘貼溫度(dù)傳感器；

4. 連(lián)接加熱電(diàn)阻片(piàn)與直(zhí)流(liú)電(diàn)源(yuán)，將(jiāng)試驗樣品懸(xuán)掛(guà)於絕(jué)熱(rè)加速量熱(rè)儀(yí)的(dí)絕(jué)熱倉(cāng)內(nèi)，封(fēng)閉(bì)絕(jué)熱倉；

5. 設定加(jiā)速量(liáng)熱(rè)儀(yí)參(cān)數(shù):起始溫(wēn)度設定(dìng)為T0，終(zhōng)止(zhǐ)溫度為(wéi)T1(T0<T1)；開啟程序(xù)，保證試驗樣(yàng)品處於絕(jué)熱(rè)環(huán)境(jìng)；

6. 絕(jué)熱環境中(zhōng)，利(lì)用加(jiā)熱(rè)電阻片，對(duì)試驗樣品進行加熱，采集(jí)加熱片(piàn)的實(shí)時(shí)電(diàn)壓(yā)及(jí)電(diàn)阻，用以計(jì)算產(chǎn)生(shēng)的熱(rè)量(liáng)；

7. 通(tōng)過公式(shì)∫ 𝑑𝑡 = 𝑀𝐶(∆𝑇，計算試(shì)驗樣(yàng)品的比(bǐ)熱(rè)容Cp(J/kgK)，其中(zhōng)U(t)為加熱片的實時電(diàn)壓(yā)（V），R為加熱片的電阻(zǔ)值(zhí)（Ω），M為電池/鋁(lǚ)塊的總(zǒng)質量（kg）， ∆T為加熱過程(chéng)中(zhōng)電池(chí)/鋁(lǚ)塊(kuài)的(dí)溫(wēn)升（K）。

案(àn)例(lì)二(èr)， 電芯熱(rè)失(shī)控(kòng)測試(shì)

測試數(shù)量(liáng)：電芯

電芯(xīn)規格(gé)：60Ah

單(dān)體(tǐ)電(diàn)芯尺寸(cùn)：IXP

1，目(mù)的(dí)

（1）熱失控行(háng)為測試，比熱(rè)容，絕(jué)熱(rè)溫(wēn)升

（2）氣壓，氣體釋放量(liáng)，排(pái)氣速率，氣(qì)體(tǐ)成分(fēn)測試(shì)

（3）固體釋放量，固體(tǐ)成(chéng)分測(cè)試(shì)

2，測(cè)試電芯

尺(chǐ)寸545/87/86，約890g

3，測試條(tiáo)件(jiàn)

 測試(shì)設(shè)備：Arc

 電(diàn)芯電壓：用0.5C恒(héng)流(liú)恒壓充電至(zhì)4.3V，0.05C；

 氣氛(fēn)：氬氣；

 絕熱溫升：1C放(fàng)電/充電(diàn)：位置(zhì)T2

 觸(chù)發熱失控方式(shì)：

 （1）將(jiāng)電(diàn)芯以恒定(dìng)功(gōng)率(shuài)加熱至40℃，並保持240min；（2）每次升溫(wēn)5min，保持30min，再保(bǎo)持 10min 用 於(yú) 判 定(dìng) ， 當 電(diàn) 池 溫 升(shēng) 速(sù) 率 ＞0.03℃/min時判(pàn)定為(wéi)開始(shǐ)電芯自加熱(rè)，不(bù)再外(wài)部(bù)加熱；（2）環(huán)境溫度跟隨電池(chí)溫度上升(shēng)，保持絕(jué)熱(rè)狀態，直(zhí)至(zhì)電池發(fā)生熱失控。

 采(cǎi)集數(shù)據：電壓，溫度，氣壓(yā)

 電芯(xīn)放置方式：電芯噴碼反放(fàng)，用(yòng)夾板夾住，扭(niǔ)力0~1N；豎(shù)直吊在Arc內。

 感(gǎn)溫綫布(bù)置：共(gòng)12個，電芯(xīn)噴碼麵3個，負極(jí)耳1個(gè)，電芯四周7個，氣(qì)壓傳(chuán)感(gǎn)器(qì)處(chǔ)1個。

4，輸(shū)出要求

（1）電壓(yā)，氣壓，溫度(dù)原(yuán)始數據；

（2）錄(lù)像(xiàng)；

（3）測試前電(diàn)芯(xīn)，傳(chuán)感器在設備(bèi)中擺(bǎi)放(fàng)的(dí)照(zhào)片，電(diàn)芯(xīn)測(cè)試(shì)後(hòu)的照片(piàn)；

（4）測試(shì)前(qián)後(hòu)電芯質量(liáng)，噴(pēn)出粉體的質量；

（5）GC測(cè)試剛結束(shù)時(shí)的氣體成(chéng)分(fēn)；

（6）噴出粉(fěn)體，電(diàn)芯中殘(cán)留粉體的SEM，用(yòng)XRD測(cè)試的(dí)粉體(tǐ)成(chéng)分(fēn)，用(yòng)EDS測試的成分(fēn)和(hé)比例；注意：粉體不太均匀，需要研(yán)磨(mó)後測試(shì)。

（7）測試後電(diàn)芯和粉體寄(jì)回。

5，其他要(yào)求：

（1）測(cè)試過(guò)程中不泄壓(yā)。預(yù)估壓強2.5~3.0bar；

（2）電壓(yā)，溫度(dù)，氣壓(yā)，錄(lù)像起始相同(tóng)；

（3）采樣間隔：電壓的(dí)采樣(yàng)間(jiān)隔(gé)是(shì)0.5s

（4）溫度(dù)，氣(qì)壓(yā)的采(cǎi)樣間隔(gé)：10ms