鋰電池絕熱溫升測試主要面向小尺寸電池單體及電池材料熱穩(wěn)定性與 熱參數(shù)測試。小型電池絕熱加速量熱儀集成了熱濫用和電濫用功能,通過同步采集各種濫用條件下電池電壓、電流、電量、溫度、壓力、時間數(shù)據(jù),能幫助電池研發(fā)人員實現(xiàn)電池自放熱熱動力學研究與安全性能評估,儀器具有操作簡單、實驗開啟和運行流暢,實驗數(shù)據(jù)采集精準和數(shù)據(jù)分析可靠的特點。
鋰電池絕熱溫升測試特點:
可測試絕熱環(huán)境下電池熱失控起始溫度、最大熱失控速率、絕熱溫升等特征參數(shù)。
測試中電池充放電儀可切換充放電模式、設(shè)置恒流/恒壓充電模式和充電/放電電流、實時計算 電池電量。
實時采集測試中電池的電壓、電流、溫度和壓力變化。
配備不同形式的樣品池,滿足電池電解液、正負極、隔膜等材料的絕熱熱穩(wěn)定性測試。
在充放電模式下,準確測試電池的放熱量及放熱速率。
兼具恒功率、恒速率兩種比熱測試模式,保證比熱值的準確性。
技術(shù)規(guī)格:
量熱主體 |
儀器使用溫度和濕度 |
(5~40)℃,<85%RH |
溫控模式 |
恒溫、掃描、HWS、比熱容恒功率模式、 比熱容恒速率模式、充放電放熱模式 |
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分辨率 |
0.001℃ |
溫度檢測閾值 |
0.005℃/min~0.02℃/min |
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最高溫度 |
600℃ |
溫度跟蹤速率 |
0.005℃/min~40℃/min |
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電源 |
AC220V/50Hz |
爐腔尺寸 |
直徑90mm,深110mm |
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接口 |
RJ45 |
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電池比熱測試模塊 |
測試方法 |
支持三線法測試 |
校準量塊 |
具有比熱測試校準量塊,可定期校準 |
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測試模式 |
支持恒功率、恒速率測試模式 |
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氣壓測量及氣體采集模塊(選配) |
密封罐種類 |
小型電池壓力密封罐 |
壓力分辨率 |
1kPa |
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最大耐壓 |
10MPa |
氣體收集功能 |
可采集不同階段電池熱失控尾氣用于組分及燃爆特性測定 |
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充放電管理模塊(選配) |
充電電壓 |
可達5V |
充放電模式 |
配備恒壓、恒流充放電模式 |
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充放電電流 |
可達20A |
電壓、電流監(jiān)測功能 |
具備 |
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測試通道 |
可實現(xiàn)8通道同時測量 |
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樣品的準備過程:
1.電池處理
在進行絕熱溫升測試之前,首先需要對電池進行必要的處理:
表面清潔:使用無水乙醇或適當?shù)娜軇﹄姵乇砻孢M行清潔,去除油污、灰塵等雜質(zhì),確保熱電偶與電池表面的良好接觸。
PET藍膜處理:對于硬殼電池,建議撕除導熱性不佳的PET藍膜,以減少對溫度傳導的影響。
2.活化與SOC控制
電池的荷電狀態(tài)對其熱穩(wěn)定性有顯著影響。因此,在測試前需要對電池進行活化處理,并精確控制其SOC值:
活化處理:按照電池制造商提供的活化程序,對電池進行充放電循環(huán),以恢復其優(yōu)良性能狀態(tài)。
SOC控制:根據(jù)測試需求,將電池充電至特定的SOC值。例如,可以選擇50%或100%的SOC進行測試。充電過程中應(yīng)使用高精度的充電設(shè)備,并嚴格控制充電速率和終止電壓。
3.信息記錄
在完成上述處理后,需要詳細記錄電池的相關(guān)信息,包括電池型號、質(zhì)量、初始電壓、SOC值等。同時,拍攝電池照片以備后續(xù)分析和對比。
儀器校準
在進行正式測試之前,需要對絕熱量熱儀進行校準,以確保測試結(jié)果的準確性。以下是校準過程的詳細步驟:
1.安裝標準鋁塊
選擇一個與被測電池尺寸相近的標準鋁塊,將其安裝在爐腔內(nèi)的位置。確保鋁塊與熱電偶之間的良好接觸。
2.設(shè)置實驗參數(shù)
根據(jù)儀器說明書的要求,設(shè)置實驗參數(shù)如升溫步長、恒溫時間等。例如,可以設(shè)置升溫步長為1℃,恒溫時間為10分鐘。
3.溫差基線校準
啟動溫差基線校準功能,儀器將自動記錄爐壁與標準鋁塊之間的溫差隨溫度變化的關(guān)系。這一步驟通常需要多次重復以提高校準精度。
測試過程
1.樣品安裝
將處理好的電池樣品正確安裝在爐腔內(nèi)的位置。確保熱電偶與電池表面緊密貼合,并避免對電池造成機械損傷。
2.參數(shù)設(shè)置
根據(jù)測試需求設(shè)置合適的控溫范圍、溫度追蹤速率等參數(shù)。例如,對于BAC-800A型絕熱量熱儀,其控溫范圍可達RT~300℃,溫度追蹤速率可在0.02~15℃/min之間調(diào)節(jié)。
3.啟動測試
確認所有設(shè)置無誤后,啟動測試程序。儀器將自動追蹤電池溫度變化,并動態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度以保持絕熱狀態(tài)。在整個測試過程中,應(yīng)密切關(guān)注儀器運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)采集情況。