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產品(pǐn)特性Product characteristics

“精(jīng)"——上(shàng)海市先(xiān)JIN企(qǐ)業!

“專"——專(zhuān)注(zhù)工(gōng)業測試十六(liù)年(nián)!

“特"——德國(guó)萊茵(yīn)TUV認證供(gōng)應(yīng)商(shāng)!

“新"——注冊資(zī)本實(shí)繳壹仟萬(wàn)元(yuán)!實繳(jiǎo)資(zī)金行(háng)業(yè)中居(jū)前(qián)茅!抗(kàng)金融(róng)風險能力(lì)強!

H.E.L iso-BTC plus電池(chí)熱性(xìng)能測試等(děng)溫量熱(rè)儀(yí)ARC- Accelerating Rate Calorimeter

Battery Testing Calorimeters

iso-BTC plus| 落地式，大功(gōng)率，大尺寸(cùn)，電(diàn)池熱性能(néng)測(cè)試，等溫(wēn)量(liáng)熱儀

新的iso-BTC plus，可測量電池(chí)充電和(hé)放電期間的(dí)熱(rè)功率(shuài)曲(qū)綫(xiàn)，為優化(huà)電(diàn)池(chí)熱管理及電池(chí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)提(tí)供幫(bāng)助。基於台式(shì)iso-BTC的(dí)原理(lǐ)，新(xīn)的iso-BTC plus允(yǔn)許(xǔ)測(cè)量(liáng)更高的(dí)熱功(gōng)率(shuài)及更大尺(chǐ)寸(cùn)的(dí)電(diàn)池。

確(què)定熱管(guǎn)理

電(diàn)池在(zài)充放電過程的(dí)熱(rè)行為(wéi)較復(fù)雜(zá)，深(shēn)入(rù)理(lǐ)解電(diàn)池(chí)的(dí)熱行為，可以優(yōu)化(huà)電(diàn)池(chí)及(jí)模(mó)組的電-熱行(háng)為及(jí)安全性，延長使用(yòng)壽命。

熱管理(lǐ)策略(lüè)不(bù)當可能導(dǎo)致產品安(ān)全性(xìng)下(xià)降(jiàng)甚至(zhì)導(dǎo)致(zhì)危(wēi)險。

熱管(guǎn)理過度可能(néng)導致產品體積龐(páng)大，笨(bèn)重(zhòng)，復雜或成本高(gāo)昂。

對(duì)電(diàn)池(chí)充放電(diàn)熱行(háng)為理(lǐ)解不(bù)充(chōng)分(fēn)，可(kě)能導(dǎo)致(zhì)電(diàn)池使用(yòng)限製偏差，產生危(wēi)險(xiǎn)。同(tóng)時，過(guò)於謹慎地設置使(shǐ)用限製(zhì)，會導致電池性能的(dí)限(xiàn)製(zhì)，並(bìng)增加(jiā)不必(bì)要的生(shēng)產成(chéng)本(běn)。

放(fàng)熱率(shuài) (功率) 和以(yǐ)千(qiān)焦(jiāo)耳為(wéi)單位測量(liáng)的(dí)釋放能量

iso-BTC plus的(dí)數據可以(yǐ)表征(zhēng)以下(xià)工(gōng)況的(dí)電(diàn)池熱(rè)行(háng)為(wéi)：

正常使用時(shí)在(zài)各種環(huán)境(jìng)溫(wēn)度(dù)和各(gè)種(zhǒng)充電/放電狀態下(xià)的熱(rè)行(háng)為。

異常但非(fēi)濫(làn)用的情況(kuàng) (例(lì)如，輕(qīng)度過(guò)度充(chōng)電)的熱(rè)行為。

iso-BTC plus數據可以幫助用戶(hù)在(zài)體係(xì)開發(fā)，電(diàn)池結(jié)構(gòu)設計(jì)，電池(chí)熱管理係(xì)統設計和高性能(néng)產(chǎn)品(pǐn)設計方麵(miàn)進行(háng)決策(cè)。

iso-BTC plus 數據用(yòng)於熱(rè)傳導(dǎo)建模，以幫助(zhù)預測具(jù)有(yǒu)復(fù)雜(zá)幾(jī)何(hé)形(xíng)狀的(dí)大(dà)型高功率電(diàn)池(chí)的熱(rè)行(háng)為。

iso-BTC plus在測(cè)試期(qī)間支(zhī)持溫場分(fēn)布(bù)監(jiān)控(kòng)，以(yǐ)識(shí)別電池產(chǎn)生更多熱(rè)量的區域(yù)。該信(xìn)息(xī)還可(kě)以用於驗(yàn)證(zhèng)熱(rè)管(guǎn)理策略。

表征(zhēng)電池性能的差(chà)異

評估(gū)化學體(tǐ)係，電(diàn)極組(zǔ)成，電池(chí)設計，電池類(lèi)型及(jí)電(diàn)池(chí)SOH對熱(rè)行為(wéi)的影響，模擬各(gè)種溫度環境，測(cè)量電(diàn)池在各(gè)種充(chōng)電/放電過(guò)程的(dí)熱量，讓用(yòng)戶(hù)更(gēng)深(shēn)入(rù)地(dì)理解產品。

重復充(chōng)電/放電(diàn)循(xún)環對(duì)16Ah軟包(bāo)電池(chí)釋放(fàng)的(dí)熱量(liáng)的(dí)影響。1C充電的循(xún)環(huán)過程的(dí)熱量(liáng)變化較小。。0.5C充(chōng)電 (黃色) 和5C放電 (粉(fěn)紅(hóng)色(sè)) 的循(xún)環(huán)過(guò)程的(dí)熱(rè)量(liáng)明顯(xiǎn)增加(jiā)。

表征電池的質量控製(zhì)

iso-BTC plus數據可用於表征(zhēng)電池性能，作為品質控(kòng)製過(guò)程(chéng)的(dí)一部(bù)分(fēn)。這(zhè)種方法適用(yòng)於電池製造(zào)商(shāng)和(hé)電池(chí)集成(chéng)商(shāng)。

• HEL熱損(sǔn)失功率(shuài)補償(cháng)（HLC）絕熱技(jì)術

• 熱(rè)傳(chuán)導，熱(rè)傳導是(shì)固(gù)體(tǐ)熱傳(chuán)遞(dì)的主(zhǔ)要方(fāng)式(shì)。在(zài)氣體或(huò)液(yè)體(tǐ)等流(liú)體(tǐ)中(zhōng)，熱(rè)的傳導過程往(wǎng)往(wǎng)和對(duì)流(liú)同(tóng)時發生。

• 熱對流：熱(rè)對(duì)流（thermal convection）是指流體內(nèi)部質點(diǎn)發生(shēng)相(xiāng)對位(wèi)移的熱量傳遞(dì)過程

• 熱(rè)輻射：物體由於(yú)具(jù)有(yǒu)溫度而輻(fú)射(shè)電磁波(bō)的現象(xiàng),稱為(wéi)熱輻射(shè)。一(yī)切溫度(dù)高於零度(dù)的(dí)物(wù)體都能產生(shēng)熱(rè)輻射(shè)，溫(wēn)度愈高，輻(fú)射出的總能量就愈大

熱(rè)損(sǔn)失與(yǔ)熱傳導(dǎo)，熱(rè)對流，熱(rè)輻(fú)射係數(shù)相關(guān)，不同尺寸的樣(yàng)品，在(zài)不(bù)同的溫(wēn)度(dù)梯度下，熱輻(fú)射(shè)係(xì)數(shù)都不一樣，溫(wēn)度(dù)越高，熱(rè)輻射強度(dù)越大，熱輻射強度與距離(lí)的(dí)三(sān)次(cì)方(fāng)成反(fǎn)比，比如距離(lí)樣品0.4m輻(fú)射源強度(dù)為1的話 ，樣品為處輻射強度(dù)就是(shì)六十四(sì)分之一(yī)。所(suǒ)以(yǐ)，當樣(yàng)品(pǐn)尺寸發(fā)生(shēng)時(shí)，需(xū)要(yào)用標(biāo)準鋁(lǚ)塊去標(biāo)定。

熱(rè)量的(dí)傳(chuán)遞

HEL熱(rè)損失功率(shuài)補(bǔ)償校準技術

熱損(sǔn)失功率(shuài)補(bǔ)償模型

HEL熱(rè)損失功率補(bǔ)償校(xiào)準技(jì)術

HWS台(tái)階平(píng)穩

電池絕熱(rè)加速量(liáng)熱儀(yí)能(néng)做(zuò)什(shí)麼？ 用(yòng)BTC-500發表的論文情(qíng)況

實(shí)驗步驟：

1，記(jì)錄電池初(chū)始(shǐ)狀(zhuàng)態；調(tiáo)電態：在(zài)室(shì)溫(wēn)下(xià)， 1/3C充(chōng)電(diàn)至 3.65V，恒壓(yā)至 0.05C ，充電後靜(jìng)置5h；

2，使用(yòng)鋁(lǚ)箔膠帶將(jiāng)加熱絲(sī)，熱電偶(ǒu)固(gù)定在電池上；

3，將固(gù)定有(yǒu)加熱絲(sī)和熱(rè)電偶(ǒu)的(dí)電池，懸掛(guà)於絕(jué)熱腔蓋上(shàng)，使用(yòng)螺(luó)栓(shuān)密封絕(jué)熱腔(qiāng)；

4，測(cè)試程序：使(shǐ)用HWS程序(xù)，初(chū)始標定時(shí)間(jiān)為(wéi)360min，初始溫(wēn)度50℃，確(què)認絕熱標(biāo)定時間(jiān)為(wéi)20min，每(měi)一段的升(shēng)溫(wēn)為5℃，Adjust時(shí)間為60min，Search時(shí)間為10min，dT/dt>0.02℃/min；

檢測要求(qiú)：

1. 電(diàn)芯(xīn)初始狀態(tài)外(wài)觀(guān)，重量(去皮(pí))，電(diàn)壓，內(nèi)阻；

2. 電(diàn)芯熱失控(kòng)溫度/電壓-時間曲(qū)綫獲得(dé)；

3. 溫升速率-溫度曲綫；

4. T1（自(zì)放熱(rè)起始溫度(dù)），T2（熱(rè)失(shī)控觸發(fā)溫度），T3（熱(rè)失(shī)控過(guò)程(chéng)中溫(wēn)度(dù)，所有(yǒu)熱電偶位置(zhì)）， T破(pò)口（防爆閥開啟溫(wēn)度） ；

5. 電(diàn)芯熱失(shī)控過程(chéng)電(diàn)芯(xīn)表(biǎo)麵T1-T10溫度(dù)，電壓監(jiān)控(kòng)；

6. 腔(qiāng)體(tǐ)內壓強-時間(jiān)曲綫；

7. 產氣(qì)量，峰值產(chǎn)氣(qì)速率，平(píng)均(jūn)產氣(qì)速率計(jì)算(suàn)

8. 腔(qiāng)體(tǐ)溫度/樣(yàng)品溫度(dù)-時間(jiān)曲(qū)綫(xiàn)

9. 氣(qì)體成分及含(hán)量測試

10. 電芯熱失(shī)控結(jié)束(shù)後電(diàn)池(chí)外(wài)觀(guān)及重量

11. ARC默認(rèn)錄像

電(diàn)池絕熱加速(sù)量(liáng)熱儀(yí)常(cháng)見譜圖(tú) 用BTC-500發(fā)表的論文情況(kuàng)

1. T1（dT/dt≥0.02℃/min）開始(shǐ)溫(wēn)度(dù)為85.03℃，對應時刻為1368.8min；

2. T2（dT/dt≥1.0℃/min）溫度(dù)為(wéi)186.19℃，對(duì)應(yīng)時刻為3233.7min；

3. T破口在(zài)164.3℃時(shí)，對(duì)應時刻為(wéi)3089.9min，電芯溫度下(xià)降，推測(cè)為(wéi)防(fáng)爆閥(fá)啟動(dòng)，電解(jiě)液噴(pēn)出(chū)所(suǒ)致(zhì)；同(tóng)時電(diàn)芯電壓(yā)驟(zhòu)降(jiàng)；

4. T3熱(rè)失(shī)控(kòng)溫度為(wéi)350.1℃，對應(yīng)時(shí)刻為3243.8min；

電池絕熱加速(sù)量熱儀常見譜圖 用BTC-500發表的論文情況(kuàng)

1，安全-符(fú)合(hé) 實(shí)驗(yàn)室EHS要求(qiú)

電池熱(rè)失(shī)控(kòng)過(guò)程防爆箱外部和內部視頻畫麵

2，每個(gè)HWS自動校準(zhǔn)，確保(bǎo)測試全(quán)程(chéng)絕熱

3，滿(mǎn)足大尺寸(cùn)電(diàn)池趨勢(shì)的測試(shì)需求(qiú)

軟包磷酸鐵鋰電(diàn)芯(xīn)尺寸580±0.6mm/(103.4+0.6/-0.2mm)/14.8±0.3mm以內(nèi)，測試(shì)設備(bèi)尺寸(cùn)滿(mǎn)足整隻電池放(fàng)入。

1，監控(kòng)電芯(xīn)正負極(jí)電壓，大麵溫(wēn)度(dù)，防爆閥溫度，側麵(miàn)溫(wēn)度(dù)，底(dǐ)部溫(wēn)度，環境(jìng)溫(wēn)度。

2，測(cè)前(qián)後稱重，測電(diàn)壓(yā)與內(nèi)阻(zǔ)，拍電(diàn)芯(xīn)測(cè)試(shì)前後(hòu)及裝(zhuāng)置(zhì)照片

3. 室溫下(xià)，以(yǐ)1/3C電(diàn)流(liú)恒流充(chōng)電至截(jié)止電(diàn)壓3.8V，再(zài)用(yòng)0.2C恒流充電至(zhì)3.8V ，擱(gē)置(zhì)30min。記錄電池初始狀態：單體電池OCV，ACR，重(zhòng)量，厚度，外(wài)觀，樣(yàng)品(pǐn)編(biān)號(hào)，試(shì)驗照片。

4. 布(bù)置溫度綫(xiàn)（大麵溫(wēn)度(dù)，防爆(bào)閥溫(wēn)度(dù)，側(cè)麵(miàn)溫度(dù)，底(dǐ)部(bù)溫度，環(huán)境(jìng)溫度），使(shǐ)用(yòng)玻璃纖維(wéi)膠帶將(jiāng)加熱絲(sī)，熱電(diàn)偶固定在電(diàn)池(chí)上(shàng)（拍(pāi)攝此(cǐ)時電芯(xīn)完成照片）：

5. 將固定(dìng)有(yǒu)加熱絲(sī)和熱電(diàn)偶(ǒu)的電池用夾板固(gù)定，懸掛(guà)於(yú)絕(jué)熱腔(qiāng)蓋(gài)上，使(shǐ)用(yòng)螺栓(shuān)密封絕熱腔(qiāng)：

6. 使用HWS程序測(cè)試(shì)(采(cǎi)樣頻率0.1s)：

a. 電(diàn)芯(xīn)調節(jié)至(zhì)初始溫(wēn)度(dù)45℃(ARC判定(dìng)熱電(diàn)偶(ǒu)),調節(jié)過程(chéng)為：加熱(rè)絲加熱電芯(xīn)，箱體追蹤升溫(wēn)：

b. 標(biāo)定建立(lì)絕熱(rè)過(guò)程，時間(jiān)240min: （保(bǎo)持(chí)電芯與環境(jìng)溫度(dù)不(bù)發生熱交換(huàn)）

c. Wait 30min：確(què)保(bǎo)電(diàn)芯表(biǎo)麵(miàn)溫度(dù)均匀， 且電芯(xīn)與環境溫度不發生熱交換：

d. Search 10min: 搜索電(diàn)芯(xīn)是否放(fàng)熱(rè)，放熱速率≥0.02°C/min (Note：機構(gòu)推(tuī)薦值(zhí)）

e. 標定確(què)認絕熱(rè)過程，時(shí)間10min（保持電芯與(yǔ)環境溫(wēn)度不發生(shēng)熱(rè)交換(huàn)）

f. Heat：步階升(shēng)溫(wēn)5℃；調節(jié)過程(chéng)為(wéi)：加熱絲(sī)加(jiā)熱電(diàn)芯(xīn)，箱體迫蹤升溫：

g. Wait 30min ： 確保(bǎo)電芯表(biǎo)麵(miàn)溫度均匀，且(qiě)電(diàn)芯(xīn)與(yǔ)環(huán)境溫度(dù)不發(fā)生熱(rè)交換：

h. Search 10min ：搜索電(diàn)芯是(shì)否放熱，放熱(rè)速率(shuài)≥0.02°C/min 。

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

j. 箱(xiāng)體(tǐ)追(zhuī)蹤升溫，若(ruò)放(fàng)熱(rè)速率(shuài)＜0.01 °C/min ， 回到工步b重新(xīn)建(jiàn)立(lì)絕熱(rè)過程；

k. 箱(xiāng)體追蹤(zōng)升溫一(yī)直(zhí)到(dào)電(diàn)芯失效：

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

a.在(zài)自(zì)放熱反(fǎn)應(yīng)（放(fàng)熱速率三0.02°C/min ）開(kāi)始(shǐ)時， 抽(chōu)取氣(qì)體G1 C～2mL／袋）

b.腔體冷(lěng)卻(què)後(hòu)充(chōng)氮到(dào)l.12bar， 依(yī)次收(shōu)集(jí)3袋氣體G2-G4 C～2mL／袋>， 收(shōu)集時間為2s， 間(jiān)隔(gé)為5s

絕熱(rè) HWS模式測試及在(zài)綫(xiàn)校準(zhǔn)模式(shì)。

H.E.L iso-BTC plus電(diàn)池(chí)熱性能測試等(děng)溫量熱(rè)儀

絕(jué)熱(rè) HWS模(mó)式測試及在(zài)綫校準

針穿(chuān)刺測試(shì)附(fù)件

可(kě)編程充電/放(fàng)電功率設置

急速(sù)製冷及(jí)充氣(qì)模(mó)塊(kuài)

Cp 比熱(rè)測試附件(jiàn)

短路(lù)測(cè)試

低溫測試：-40攝氏(shì)度(循環器)

樣品倉內部記錄攝(shè)像(xiàng)機

自(zì)動氣(qì)體取樣

溫(wēn)場分布測試

FTIR /GC原位(wèi)氣體分(fēn)析測試(shì)

樣品倉(cāng): 500mm , 500mm

BTC-500 標(biāo)準(zhǔn)電(diàn)池量熱儀

• 操(cāo)作溫度(dù)溫(wēn)度： 室溫-500 ℃ （低(dī)溫通(tōng)過(guò)外(wài)接(jiē)低溫(wēn)循環(huán)器實(shí)現）

• 測(cè)試(shì)池: 500mm Æ , 500mm h (可(kě)用於(yú)檢(jiǎn)測直徑(jìng)450mm高(gāo)度(dù)450mm的(dí)電池(chí)等樣品，兼容(róng)580mm以內 刀(dāo)片電(diàn)池)

• 操(cāo)作安全 ：堅固(gù)的多(duō)層超厚(hòu)不鏽鋼外(wài)殼(ké)結構 緊湊(còu)的設(shè)計(jì)，防(fáng)爆(bào)片及自動(dòng)泄壓機械安全(quán)，軟件自(zì)控快速急冷(lěng)，手動緊急停(tíng)機(jī)等(děng)功能。

• 主(zhǔ)機(jī)具(jù)備進氣(qì)接(jiē)口和(hé)出(chū)氣(qì)接(jiē)口，電磁閥控製(zhì)。

• 工(gōng)作(zuò)指(zhǐ)示燈(dēng),符合工業(yè)標準(zhǔn)

• LFP 300Ah 以(yǐ)上儲能(néng)電池測試(shì)。

在 BTC 中(zhōng)，通(tōng)過(guò)設計(jì)合(hé)理，運行良(liáng)好的(dí)絕(jué)熱(rè)實驗，可(kě)測(cè)得導致(zhì)電池(chí)熱失(shī)控的環(huán)境溫(wēn)度 測(cè)試過程(chéng)：對(duì)電池(chí)/電(diàn)池組進行逐步升溫，通過(guò)標準的(dí)“加熱-等待-探測(cè)"（H-W-S）過程 可測得其自放熱(rè)反(fǎn)應(yīng)起(qǐ)始(shǐ)溫度，即可確(què)定安全(quán)工作(zuò)溫(wēn)。

HWS 模(mó)式測試(shì)

實時在綫絕(jué)熱(rè)校準(zhǔn)

量(liáng)熱(rè)儀(yí) 60℃開始絕熱控(kòng)製(zhì)自(zì)動校(xiào)準(zhǔn), Exothermal 1 弱(ruò)放(fàng)熱可能(néng)是SEI 膜破損(sǔn)放熱(rè)及隔膜融化吸(xī)熱等作用(yòng)的綜合結果；Exo1 放熱(rè)終止後， 量熱儀再(zài)次自動(dòng)校準；Exothermal 2 是由於(yú)電池材料(liào)自加速分(fēn)解反(fǎn)應(yīng)導致的電池溫度急(jí)劇上(shàng)升即(jí)熱(rè)失控，電池(chí)最終劇烈爆(bào)炸(zhà)

dT/dt

對溫度的超(chāo)

高靈(líng)敏(mǐn)度

破壞(huài)性穿刺測(cè)試(shì)

自(zì)動(dòng)針(zhēn)刺(cì)馬達：

速度可(kě)設(shè)定(dìng)：0.01mm-10cm/min

針刺深(shēn)度(dù)可(kě)設(shè)定(dìng)

GB國(guó)標(biāo)針類(lèi)型

可(kě)通過軟(ruǎn)件(jiàn)控(kòng)製穿刺(cì)速度(dù)及深(shēn)度，模(mó)擬“物理(lǐ)"濫(làn)用

可見光攝(shè)像功能配(pèi)合(hé) HEL 軟件(jiàn)，可(kě)實現測試 電池樣品

狀態(tài)的實(shí)時顯示(shì)及(jí)影像(xiàng)記錄。

電池測(cè)試過(guò)程實(shí)時(shí)監控(kòng)

電(diàn)池比熱測定——熱(rè)卡消(xiāo)耗的(dí)量(liáng)化(huà)

304 不(bù)鏽(xiù)鋼樣品(pǐn)質(zhì)量(liáng)為1533g，含(hán)鋁膠帶(dài)及(jí)標(biāo)定加熱器的樣品質(zhì)量(liáng)為1542g

測(cè)試(shì)結果 MCp = 786.035 J/K，校(xiào)正(扣(kòu)除(chú)鋁膠帶MCP)後MCp1 = 778.115 J/K

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

以(yǐ)304不鏽鋼(gāng)比熱文(wén)獻(xiàn)值 Cp = 0.502計，相對偏差為 1.08%