基(ji)礎信息Product information

產(chan)品名(ming)稱(cheng)：H.E.L BTC-500電(dian)池(chi)絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀ARC

產(chan)品型(xing)號(hao)：

更(geng)新時間(jian)：2025-12-31

產(chan)品簡(jian)介(jie)：

H.E.L BTC-500電(dian)池(chi)絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀ARC- Accelerating Rate Calorimeter
Battery Testing Calorimeters進行(xing)材料(liao)熱分(fen)解(jie)和(he)電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)測(ce)試時，可同步(bu)獲(huo)取相應(ying)的(de)氣(qi)體壓(ya)力數據，該(gai)數據可(ke)以(yi)用(yong)於電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)行(xing)為建模。可以(yi)檢測(ce)電(dian)池(chi)內(nei)組(zu)分(fen)分(fen)解(jie)的(de)連(lian)續(xu)起(qi)始溫度(du)，並(bing)估(gu)算(suan)所(suo)釋放(fang)的(de)熱量(liang)，進壹步揭示(shi)電(dian)池(chi)內(nei)的(de)熱失(shi)控(kong)反(fan)應(ying)機(ji)理。

產(chan)品特性(xing)Product characteristics

“精(jing)"——上海(hai)市(shi)先(xian)JIN企(qi)業(ye)!

“專(zhuan)"——專(zhuan)註(zhu)工(gong)業(ye)測(ce)試十六年!

“特"——德(de)國(guo)萊(lai)茵TUV認證(zheng)供(gong)應(ying)商(shang)!

“新"——註(zhu)冊資(zi)本(ben)實繳(jiao)壹仟(qian)萬元(yuan)!實繳(jiao)資金(jin)行(xing)業(ye)中(zhong)居前茅!抗(kang)金(jin)融風險(xian)能(neng)力強(qiang)!

H.E.L BTC-500電(dian)池(chi)絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀ARC- Accelerating Rate Calorimeter

Battery Testing Calorimeters

到(dao)目(mu)前為(wei)止(zhi)，很(hen)多事(shi)故都會(hui)涉(she)及(ji)電(dian)池(chi)。

電(dian)池(chi)相關的(de)事(shi)故帶來了顯(xian)著(zhu)的危害，包(bao)含(han)經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi)和(he)人(ren)員傷(shang)亡(wang)！

案(an)例 2026年(nian)01月(yue)02日，全日航空波音787-8二(er)氧(yang)化(hua)錳(meng)鋰電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)。 導(dao)致(zhi)全日航空全部波音787型(xing)號(hao)飛機停(ting)飛

電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)安(an)全事(shi)故：由(you)於過(guo)熱，碰(peng)撞及(ji)其(qi)他(ta)誤操作(zuo)原因等(deng)導(dao)致(zhi)電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)。

其(qi)他的電(dian)池(chi)相關事(shi)故涉(she)及(ji)了(le)日常(chang)消費品，如筆記本(ben)電(dian)腦(nao)，手(shou)機(ji)等(deng)。

BTC-500

傳(chuan)統 ARC

• 常規ARC 通(tong)過(guo)輻(fu)射加(jia)熱器(qi)，以(yi)及(ji)四周(zhou)加熱器(qi)，讓絕熱墻(qiang)壁與樣(yang)品(pin)溫度(du)壹致，創(chuang)造(zao)絕熱環(huan)境(jing)。

高性(xing)能加(jia)速(su)量(liang)熱儀 PhiTEC 1 ARC

• HEL熱損(sun)失(shi)功(gong)率(lv)補償（HLC）絕熱技(ji)術(shu)

• 熱傳(chuan)導、熱傳(chuan)導是固(gu)體熱傳(chuan)遞的主要(yao)方(fang)式。在氣(qi)體或(huo)液(ye)體(ti)等(deng)流(liu)體(ti)中(zhong)，熱的(de)傳(chuan)導過程(cheng)往往(wang)和(he)對(dui)流(liu)同時發生。

• 熱對(dui)流(liu)：熱對(dui)流(liu)（thermal convection）是指(zhi)流體(ti)內部質點發生相對(dui)位(wei)移的熱量(liang)傳(chuan)遞過程(cheng)

• 熱輻(fu)射：物(wu)體由(you)於具(ju)有(you)溫度(du)而輻(fu)射電(dian)磁波的現象,稱(cheng)為(wei)熱輻(fu)射。壹切溫度(du)高(gao)於零(ling)度(du)的(de)物(wu)體都能(neng)產(chan)生熱輻(fu)射，溫(wen)度(du)愈(yu)高，輻(fu)射出(chu)的(de)總能量(liang)就(jiu)愈(yu)大

熱損(sun)失(shi)與熱傳(chuan)導，熱對(dui)流(liu)，熱輻(fu)射系(xi)數相關，不(bu)同尺(chi)寸(cun)的樣(yang)品(pin)，在不(bu)同的(de)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)下(xia)，熱輻(fu)射系(xi)數都不(bu)壹樣，溫(wen)度(du)越(yue)高，熱輻(fu)射強(qiang)度(du)越(yue)大，熱輻(fu)射強(qiang)度(du)與距(ju)離的三(san)次方(fang)成反比，比(bi)如距(ju)離樣品(pin)0.4m輻(fu)射源(yuan)強(qiang)度(du)為(wei)1的(de)話(hua) ，樣品(pin)為處(chu)輻(fu)射強(qiang)度(du)就(jiu)是六十四分(fen)之(zhi)壹。所以(yi)，當(dang)樣(yang)品尺寸發生時，需要(yao)用(yong)標準(zhun)鋁(lv)塊(kuai)去(qu)標(biao)定(ding)。

熱量(liang)的(de)傳(chuan)遞

HEL熱損(sun)失(shi)功(gong)率(lv)補償校(xiao)準技(ji)術(shu)

熱損(sun)失(shi)功(gong)率(lv)補償模型

HEL熱損(sun)失(shi)功(gong)率(lv)補償校(xiao)準技(ji)術(shu)

HWS臺階(jie)平穩(wen)

電(dian)池(chi)絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀能(neng)做什(shen)麽？ 用(yong)BTC-500發表的論文情況

實驗步(bu)驟(zhou)：

1、記錄(lu)電(dian)池(chi)初始狀態(tai)；調電(dian)態(tai)：在室溫下(xia)， 1/3C充(chong)電(dian)至 3.65V，恒(heng)壓至 0.05C ，充(chong)電(dian)後(hou)靜置(zhi)5h；

2、使用(yong)鋁(lv)箔膠帶(dai)將加(jia)熱絲(si)、熱電(dian)偶(ou)固(gu)定在電(dian)池(chi)上；

3、將固(gu)定有(you)加熱絲(si)和熱電(dian)偶(ou)的電(dian)池(chi)，懸(xuan)掛(gua)於絕熱腔(qiang)蓋上，使用(yong)螺栓(shuan)密(mi)封(feng)絕熱腔(qiang)；

4、測(ce)試程(cheng)序：使用(yong)HWS程(cheng)序，初始標定(ding)時間(jian)為360min，初始溫度(du)50℃，確(que)認絕熱標(biao)定時間(jian)為20min，每(mei)壹段的升溫為(wei)5℃，Adjust時間(jian)為60min，Search時間(jian)為10min，dT/dt>0.02℃/min；

檢測(ce)要(yao)求(qiu)：

1. 電(dian)芯初始狀態(tai)外觀(guan)、重量(liang)(去(qu)皮(pi))、電(dian)壓、內(nei)阻；

2. 電(dian)芯熱失(shi)控(kong)溫(wen)度(du)/電(dian)壓-時間(jian)曲(qu)線(xian)獲(huo)得；

3. 溫(wen)升速(su)率(lv)-溫(wen)度(du)曲(qu)線(xian)；

4. T1（自放熱起(qi)始溫度(du)）、T2（熱失(shi)控(kong)觸(chu)發溫度(du)）、T3（熱失(shi)控(kong)過(guo)程(cheng)中溫(wen)度(du)，所(suo)有(you)熱電(dian)偶(ou)位置(zhi)）、 T破口（防(fang)爆(bao)閥開(kai)啟溫(wen)度(du)） ；

5. 電(dian)芯熱失(shi)控(kong)過(guo)程(cheng)電(dian)芯表(biao)面(mian)T1-T10溫(wen)度(du)、電(dian)壓監(jian)控(kong)；

6. 腔(qiang)體內壓(ya)強(qiang)-時間(jian)曲(qu)線(xian)；

7. 產(chan)氣(qi)量(liang)、峰值產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)、平均產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)計(ji)算(suan)

8. 腔(qiang)體溫度(du)/樣(yang)品(pin)溫(wen)度(du)-時間(jian)曲(qu)線(xian)

9. 氣(qi)體成(cheng)分(fen)及含(han)量(liang)測(ce)試

10. 電(dian)芯熱失(shi)控(kong)結(jie)束(shu)後(hou)電(dian)池(chi)外(wai)觀(guan)及(ji)重(zhong)量(liang)

11. ARC默(mo)認錄(lu)像(xiang)

電(dian)池(chi)絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀常(chang)見譜圖 用(yong)BTC-500發表的論文情況

1. T1（dT/dt≥0.02℃/min）開始溫度(du)為(wei)85.03℃，對(dui)應(ying)時刻(ke)為1368.8min；

2. T2（dT/dt≥1.0℃/min）溫(wen)度(du)為(wei)186.19℃，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3233.7min；

3. T破(po)口在164.3℃時，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3089.9min，電(dian)芯溫(wen)度(du)下(xia)降(jiang)，推(tui)測(ce)為防爆(bao)閥啟動(dong)，電(dian)解(jie)液(ye)噴(pen)出(chu)所(suo)致；同時電(dian)芯電(dian)壓驟(zhou)降；

4. T3熱失(shi)控(kong)溫(wen)度(du)為(wei)350.1℃，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3243.8min；

電(dian)池(chi)絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀常(chang)見譜圖 用(yong)BTC-500發表的論文情況

1、安全-符(fu)合(he) 實(shi)驗室EHS要(yao)求(qiu)

電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)過(guo)程(cheng)防爆(bao)箱外部和(he)內(nei)部視(shi)頻(pin)畫面(mian)

2、每(mei)個HWS自動(dong)校(xiao)準，確(que)保(bao)測(ce)試全程(cheng)絕熱

3、滿(man)足大尺寸(cun)電(dian)池(chi)趨勢的(de)測(ce)試需求(qiu)

軟(ruan)包(bao)磷(lin)酸鐵鋰電(dian)芯尺(chi)寸580±0.6mm/(103.4+0.6/-0.2mm)/14.8±0.3mm以內，測(ce)試設備尺(chi)寸滿(man)足整只電(dian)池(chi)放(fang)入。

1、監控(kong)電(dian)芯正(zheng)負極電(dian)壓，大(da)面(mian)溫(wen)度(du)、防(fang)爆(bao)閥溫(wen)度(du)、側(ce)面(mian)溫(wen)度(du)、底(di)部溫(wen)度(du)、環(huan)境(jing)溫度(du)。

2、測(ce)前後(hou)稱(cheng)重(zhong)，測(ce)電(dian)壓與內(nei)阻，拍(pai)電(dian)芯測(ce)試前後(hou)及裝置(zhi)照(zhao)片

3. 室溫下(xia)，以(yi)1/3C電(dian)流恒(heng)流充(chong)電(dian)至截(jie)止(zhi)電(dian)壓3.8V，再用(yong)0.2C恒流(liu)充(chong)電(dian)至3.8V ，擱置(zhi)30min。記錄(lu)電(dian)池(chi)初始狀態(tai)：單(dan)體電(dian)池(chi)OCV、ACR、重(zhong)量(liang)、厚(hou)度(du)、外(wai)觀(guan)、樣(yang)品(pin)編(bian)號，試驗照(zhao)片。

4. 布(bu)置(zhi)溫度(du)線(xian)（大面(mian)溫(wen)度(du)、防(fang)爆(bao)閥溫(wen)度(du)、側(ce)面(mian)溫(wen)度(du)、底(di)部溫(wen)度(du)、環(huan)境(jing)溫度(du)），使(shi)用(yong)玻璃纖(xian)維膠帶(dai)將加(jia)熱絲(si)、熱電(dian)偶(ou)固(gu)定在電(dian)池(chi)上（拍(pai)攝此時電(dian)芯完成(cheng)照(zhao)片）：

5. 將(jiang)固(gu)定有(you)加熱絲(si)和熱電(dian)偶(ou)的電(dian)池(chi)用(yong)夾(jia)板(ban)固(gu)定，懸(xuan)掛(gua)於絕熱腔(qiang)蓋上，使用(yong)螺栓(shuan)密(mi)封(feng)絕熱腔(qiang)：

6. 使用(yong)HWS程(cheng)序測(ce)試(采樣頻(pin)率(lv)0.1s)：

a. 電(dian)芯調(tiao)節至初始溫度(du)45℃(ARC判定(ding)熱電(dian)偶(ou)),調節(jie)過(guo)程(cheng)為：加(jia)熱絲(si)加熱電(dian)芯，箱體追(zhui)蹤(zong)升溫：

b. 標(biao)定(ding)建(jian)立絕熱過(guo)程(cheng)，時間(jian)240min: （保(bao)持電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換）

c. Wait 30min：確(que)保(bao)電(dian)芯表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)均(jun)勻(yun)， 且電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換：

d. Search 10min: 搜(sou)索電(dian)芯是否放熱，放(fang)熱速(su)率(lv)≥0.02°C/min (Note：機(ji)構推(tui)薦(jian)值）

e. 標定(ding)確(que)認絕熱過(guo)程(cheng)，時間(jian)10min（保(bao)持電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換）

f. Heat：步(bu)階(jie)升溫5℃；調(tiao)節過(guo)程(cheng)為：加(jia)熱絲(si)加熱電(dian)芯，箱體迫(po)蹤(zong)升溫：

g. Wait 30min ： 確(que)保(bao)電(dian)芯表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)均(jun)勻(yun)，且電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換：

h. Search 10min ：搜(sou)索電(dian)芯是否放熱，放(fang)熱速(su)率(lv)≥0.02°C/min 。

i. Cycle 工(gong)步(bu)e-h直到(dao)Search過(guo)程(cheng)中放(fang)熱速(su)率(lv)≥0.02°C/min;

j. 箱體追(zhui)蹤(zong)升溫，若放熱速(su)率(lv)＜0.01 °C/min ， 回(hui)到(dao)工(gong)步(bu)b重新建立絕熱過(guo)程(cheng)；

k. 箱體追(zhui)蹤(zong)升溫壹直到(dao)電(dian)芯失(shi)效：

7. 收集氣(qi)體， 使(shi)用(yong)GC對(dui)氣(qi)體進行(xing)分(fen)析：

a.在自放熱反(fan)應(ying)（放(fang)熱速(su)率(lv)三(san)0.02°C/min ）開始時， 抽取氣(qi)體G1 C～2mL／袋(dai)）

b.腔(qiang)體冷卻後(hou)充(chong)氮到(dao)l.12bar， 依(yi)次收集3袋(dai)氣(qi)體G2-G4 C～2mL／袋(dai)>， 收集時間(jian)為2s， 間(jian)隔(ge)為(wei)5s

絕熱 HWS模(mo)式測(ce)試及在線(xian)校(xiao)準模(mo)式。

兼(jian)具(ju) Adiabatic/HWS/Ramp/isothermal /Single HWS

緊(jin)湊的(de)設計(ji)(臺(tai)式設計(ji))

安(an)全可(ke)靠(kao)的(de)樣品容(rong)器(qi)

可(ke)選附(fu)件(jian):

可(ke)編(bian)程(cheng)充(chong)電(dian)/放電(dian)功率(lv)設置(zhi)

手(shou)套(tao)箱中隔(ge)絕空氣(qi)環(huan)境(jing)測(ce)試。

Cp比熱測(ce)試附件(jian)

短(duan)路(lu)測(ce)試模塊(kuai)

穿刺測(ce)試模塊(kuai)

為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)在絕熱條(tiao)件(jian)下(xia)操(cao)作(zuo), BTC-130使用(yong)監視(shi)加熱器(qi)消(xiao)除(chu)樣品(pin)（非測(ce)試池(chi)）和(he)測(ce)試池(chi)之(zhi)間(jian)的溫差(cha)。

測(ce)試池(chi)內(nei)部的(de)熱電(dian)偶(ou)直接測(ce)試樣品的溫(wen)度(du)，而不是測(ce)試樣品池(chi)表(biao)面(mian)的(de)溫(wen)度(du)。

放(fang)熱起(qi)始溫度(du)測(ce)試

壓力增(zeng)加測(ce)試

絕熱 DT測(ce)試

反應(ying)速(su)率(lv)到(dao)達(da)時間(jian) (TMR)

反(fan)應(ying)動(dong)力學(xue)數據

粉(fen)末、液(ye)體(ti)樣(yang)品設置(zhi)

絕熱操(cao)作(zuo)模式(shi)可以提(ti)供(gong)詳細的(de)熱失(shi)控(kong)評(ping)估(gu)數據。

在這(zhe)個部分(fen)In these, 控(kong)制監控(kong)加(jia)熱器(qi)來防止(zhi)任(ren)樣(yang)品和測(ce)試池(chi)之(zhi)間(jian)的何(he)溫度(du)梯(ti)度(du)從(cong)而維持絕熱條(tiao)件(jian)。

可(ke)提(ti)供(gong)多種(zhong)ARC絕熱測(ce)試模式:

Heat-Wait-Search + adiabatic track

Closed can heating + adiabatic track

Iso-aging + HWS + adiabatic track

Ramp

HWS 是常用(yong)的. 在這(zhe)裏, 樣(yang)品(pin)以(yi)小步長(chang)加(jia)熱(Heat) ，每(mei)次都跟隨著(zhe)等(deng)待(dai)時間(jian)(Wait) ，搜(sou)尋(Search) 直到(dao)樣(yang)品自放熱被(bei)檢測(ce)到(dao). 這(zhe)時，絕熱條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)熱失(shi)控(kong)被(bei)追蹤(zong)到(dao)。

粉(fen)末、液(ye)體(ti)樣(yang)品絕熱測(ce)試

直接檢測(ce)樣品溫(wen)度(du)：普(pu)通(tong)ARC僅能(neng)檢測(ce)測(ce)試池(chi)外(wai)壁(bi)的(de)溫(wen)度(du)，而PhiTEC具(ju)備(bei)直接檢測(ce)樣品溫(wen)度(du)的(de)技(ji)術(shu)。

PhiTEC采用(yong)熱電(dian)偶(ou)直接接觸法，對(dui)樣(yang)品放(fang)熱的(de)檢測(ce)靈敏(min)度(du)大(da)為(wei)提(ti)高，使(shi)Onset（放熱反(fan)應(ying)起(qi)始點）的(de)探(tan)測(ce)受PHi值影響(xiang)更(geng)低，檢(jian)測(ce)靈敏(min)度(du)更(geng)好，從(cong)而使得化(hua)學(xue)品(pin)爆(bao)炸(zha)性(xing)等(deng)安(an)全評(ping)估(gu)數據更(geng)加準(zhun)確可(ke)靠(kao)，尤(you)其是對(dui)於有(you)氣(qi)體參(can)與/產(chan)生的(de)反(fan)應(ying) 。

• Calibrate作(zuo)用(yong)：

采集過(guo)程(cheng)溫度(du)數據，控(kong)制腔體(ti)溫升，確保(bao)樣品在下(xia)壹個臺階溫升結束(shu)後(hou)，處於絕熱狀(zhuang)態(tai)。

軟(ruan)件(jian)控(kong)制加熱量(liang)及(ji)自動(dong)計(ji)

算(suan)Cp，不(bu)同電(dian)池(chi)形(xing)狀(zhuang)可(ke)配(pei)置(zhi)不同適(shi)配(pei)器(qi)

針刺附件(jian)：國(guo)標(biao)針型，0.01mm-100mm/min

H.E.L BTC-500電(dian)池(chi)絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀ARC- Accelerating Rate Calorimeter

Battery Testing Calorimeters

第三代BTC-500 大(da)電(dian)池(chi)絕熱量(liang)熱儀

到(dao)目(mu)前為(wei)止(zhi)，HEL品牌(pai)電(dian)池(chi)量(liang)熱儀，總共進行(xing)了兩次技術(shu)更(geng)新。

BTC-350 BTC-500

絕熱 HWS模(mo)式測(ce)試及在線(xian)校(xiao)準

針穿刺測(ce)試附件(jian)

可(ke)編(bian)程(cheng)充(chong)電(dian)/放電(dian)功率(lv)設置(zhi)

急速(su)制冷及(ji)充(chong)氣(qi)模塊(kuai)

Cp 比(bi)熱測(ce)試附件(jian)

短(duan)路(lu)測(ce)試

低溫(wen)測(ce)試：-40攝氏度(du)(循(xun)環(huan)器(qi))

樣(yang)品倉(cang)內部記(ji)錄(lu)攝像(xiang)機

自動(dong)氣(qi)體取樣

溫(wen)場(chang)分(fen)布測(ce)試

FTIR /GC原位(wei)氣(qi)體分(fen)析測(ce)試

 樣品(pin)倉(cang): 500mm , 500mm 

BTC-500

尺(chi)寸(cun)規格 WxDxH： 1400 x 1300 x 1955 mm

密(mi)閉(bi)腔(qiang)體(ti)，滿(man)足

惰(duo)性(xing)氣(qi)氛(fen)條(tiao)件(jian)

實(shi)現多階(jie)段

的(de)氣(qi)體采集

及(ji)分(fen)析、

在線(xian)氣(qi)體分(fen)析質譜 MS

進氣(qi)電(dian)磁閥

出氣(qi)電(dian)磁閥

LED燈光(guang)線(xian)調節(jie)器(qi)

主(zhu)腔體(ti)(底(di)部及(ji)側(ce)壁(bi))

密(mi)封(feng)充(chong)放(fang)電(dian)柱(<250A)

LED燈光(guang)

LED降溫(wen)風扇(shan)

頂(ding)蓋(gai)

工(gong)作(zuo)指(zhi)示燈

壓(ya)強傳(chuan)感(gan)器(qi)

攝像(xiang)頭(tou)及冷卻風扇(shan)

進氣(qi)口

出(chu)氣(qi)口

電(dian)壓信號(hao)采集線(xian)

泄壓閥(0.7~1.5Bar)

MCP/HWS口

泄(xie)壓口

出(chu)氣(qi)口

緩沖(chong)瓶(ping)

底(di)部及(ji)側(ce)壁(bi)熱電(dian)偶(ou)

限位器(qi)

頂(ding)蓋(gai)限位壓板(ban) 頂(ding)部熱電(dian)偶(ou)

BTC-500 標(biao)準(zhun)電(dian)池(chi)量(liang)熱儀

• 操作(zuo)溫度(du)溫(wen)度(du)： 室溫-500 ℃ （低(di)溫(wen)通(tong)過(guo)外接低溫循環(huan)器(qi)實(shi)現）

• 測(ce)試池(chi): 500mm Æ , 500mm h (可(ke)用(yong)於檢(jian)測(ce)直徑(jing)450mm高度(du)450mm的(de)電(dian)池(chi)等(deng)樣(yang)品(pin)，兼(jian)容(rong)580mm以(yi)內(nei) 刀片電(dian)池(chi))

• 操(cao)作(zuo)安全 ：堅(jian)固(gu)的多(duo)層超(chao)厚(hou)不(bu)銹(xiu)鋼外殼結構 緊(jin)湊的(de)設計(ji)，防(fang)爆(bao)片(pian)及(ji)自動(dong)泄壓機械(xie)安(an)全，軟(ruan)件(jian)自控(kong)快(kuai)速(su)急冷(leng)、手(shou)動(dong)緊(jin)急停(ting)機等(deng)功(gong)能(neng)。

• 主機(ji)具(ju)備(bei)進氣(qi)接口和(he)出(chu)氣(qi)接口，電(dian)磁閥控(kong)制。

• 工(gong)作(zuo)指(zhi)示燈,符(fu)合(he)工(gong)業(ye)標(biao)準(zhun)

• LFP 300Ah 以上儲能(neng)電(dian)池(chi)測(ce)試。

在 BTC 中(zhong)，通(tong)過(guo)設計(ji)合(he)理、運(yun)行(xing)良好的(de)絕熱實(shi)驗，可(ke)測(ce)得導致(zhi)電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)的(de)環(huan)境(jing)溫度(du) 測(ce)試過程(cheng)：對(dui)電(dian)池(chi)/電(dian)池(chi)組(zu)進行(xing)逐步升溫，通(tong)過(guo)標準(zhun)的“加(jia)熱-等(deng)待(dai)-探(tan)測(ce)"（H-W-S）過程(cheng) 可測(ce)得其自放熱反(fan)應(ying)起(qi)始溫度(du)，即(ji)可(ke)確(que)定(ding)安全工(gong)作(zuo)溫。

HWS 模式測(ce)試

實時在線(xian)絕熱校(xiao)準

量(liang)熱儀 60℃開(kai)始絕熱控(kong)制自動(dong)校(xiao)準, Exothermal 1 弱放熱可(ke)能是SEI 膜破損(sun)放(fang)熱及(ji)隔(ge)膜(mo)融化(hua)吸熱等(deng)作(zuo)用(yong)的綜(zong)合(he)結(jie)果；Exo1 放熱終止後(hou)， 量(liang)熱儀再次自動(dong)校(xiao)準；Exothermal 2 是由(you)於電(dian)池(chi)材(cai)料(liao)自加速(su)分(fen)解(jie)反(fan)應(ying)導(dao)致的電(dian)池(chi)溫(wen)度(du)急(ji)劇上升即熱失(shi)控(kong)，電(dian)池(chi)最(zui)終劇烈爆(bao)炸(zha)

dT/dt

對(dui)溫(wen)度(du)的(de)超(chao)

高靈敏(min)度(du)

破(po)壞(huai)性(xing)穿刺測(ce)試

自動(dong)針刺馬(ma)達(da)：

速(su)度(du)可(ke)設定：0.01mm-10cm/min

針刺深度(du)可(ke)設定

GB國(guo)標(biao)針類型(xing)

可通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)控(kong)制穿刺速(su)度(du)及(ji)深度(du)，模(mo)擬(ni)“物(wu)理"濫用(yong)

可(ke)見光攝像(xiang)功能(neng)配(pei)合(he) HEL 軟(ruan)件(jian)，可(ke)實現測(ce)試 電(dian)池(chi)樣(yang)品(pin)

狀態(tai)的實(shi)時顯示及(ji)影像(xiang)記錄(lu)。

電(dian)池(chi)測(ce)試過程(cheng)實時監控(kong)

電(dian)池(chi)比(bi)熱測(ce)定——熱卡(ka)消(xiao)耗(hao)的量(liang)化(hua)

304 不銹(xiu)鋼樣品質量(liang)為(wei)1533g，含(han)鋁(lv)膠帶(dai)及標(biao)定(ding)加熱器(qi)的(de)樣(yang)品(pin)質量(liang)為(wei)1542g

測(ce)試結果 MCp = 786.035 J/K，校(xiao)正(zheng)(扣(kou)除(chu)鋁(lv)膠帶(dai)MCP)後(hou)MCp1 = 778.115 J/K

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

以(yi)304不(bu)銹(xiu)鋼比熱文獻值 Cp = 0.502計(ji)，相對(dui)偏(pian)差為(wei) 1.08%

壹、低溫(wen)Cp 測(ce)試：

1、 -40℃ 升溫。

2、腔(qiang)體(ti)內(nei)配(pei)置(zhi)冷卻盤管，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)外部

低(di)溫循環(huan)器(qi)控(kong)制低溫(wen)恒溫(wen)。

3、低(di)溫恒(heng)溫循環(huan)器(qi)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)，-45℃-250℃。

二， 低(di)溫(wen)放(fang)熱量(liang)測(ce)試 Q用(yong)於電(dian)池(chi)模(mo)擬(ni)仿真(zhen)設計(ji)

低(di)溫(wen)測(ce)試過程(cheng)控(kong)制

標準(zhun)樣(yang)品(pin)低(di)溫標(biao)定絕熱測(ce)試

0.33C @ 0℃ 放電(dian)

0.16C @ 0℃ 充(chong)電(dian)

低溫比熱容(rong)

低(di)溫測(ce)試方(fang)法：

1、Adiabatic方(fang)法(可快速(su)測(ce)試)

2、HWS方(fang)法

軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)絕熱模(mo)式

102Ah 811體(ti)系(xi)電(dian)芯熱失(shi)控(kong)

1）將(jiang)加熱電(dian)阻片夾(jia)在試驗樣(yang)品(pin)中(zhong)間(jian)，確保(bao)加熱電(dian)阻片產(chan)生的(de)熱量(liang)全部被(bei)試驗樣(yang)品(pin)吸收；

2）對(dui)電(dian)池(chi)進行(xing)封(feng)裝，在試驗樣(yang)品(pin)外(wai)表面(mian)的(de)幾(ji)何(he)中心處粘(zhan)貼(tie)溫度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)；

3）連(lian)接加熱電(dian)阻片與直(zhi)流(liu)電(dian)源，將(jiang)試驗樣(yang)品(pin)懸(xuan)掛(gua)於絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀的(de)絕熱倉(cang)內，封(feng)閉(bi)絕熱倉(cang)；

4）設定加(jia)速(su)量(liang)熱儀參(can)數:起始溫度(du)設定為(wei)10℃，終止溫度(du)為(wei)55℃:開(kai)啟程(cheng)序，保(bao)證(zheng)試驗樣(yang)品(pin)處(chu)於絕熱環(huan)境(jing)；

5）熱環(huan)境(jing)中，利(li)用(yong)加熱電(dian)阻片，對(dui)試驗樣(yang)品(pin)進行(xing)恒功率(lv)加(jia)熱；

6）根(gen)據儀器(qi)給(gei)出(chu)的(de)MCp計(ji)算(suan)試驗樣(yang)品(pin)的(de)比熱容(rong)值，比熱容(rong)Cp(J/kgK)。

測(ce)試次數 子編(bian)號 是否貼(tie)片電(dian)池(chi) 電(dian)池(chi)初始質量(liang)(g) 初始時質量(liang)(g) MCp(J/K) Cp(J/kgK)

貼(tie)片電(dian)池(chi)：將(jiang)加(jia)熱片(pian)直接貼(tie)在電(dian)池(chi)表(biao)面(mian)

比(bi)熱容(rong)溫(wen)度(du)區(qu)間(jian)：25~55℃

三(san)元(yuan)電(dian)芯比(bi)熱容(rong)平行(xing)測(ce)試

氣(qi)體收集及(ji)產(chan)氣(qi)量(liang)測(ce)試

頂(ding)蓋(gai)采集氣(qi)體，高(gao)效(xiao)便(bian)捷，準(zhun)確氣(qi)體分(fen)析。

winISO 軟(ruan)件(jian)智(zhi)能(neng)控(kong)制自動(dong)取樣閥，可(ke)對(dui)熱失(shi)控(kong)過(guo)程(cheng)中產(chan)生的(de)氣(qi)體進行(xing)采樣， 也可將(jiang)氣(qi)體轉(zhuan)移到(dao)氣(qi)相色(se)譜儀等(deng)分(fen)析儀器(qi)

根(gen)據PV=nRT，假設任(ren)意(yi)時刻(ke)的電(dian)芯溫(wen)度(du)與氣(qi)體溫(wen)度(du)相同，則(ze)任(ren)意(yi)時刻(ke)的n*R=P*98/T。由(you)於n*R對(dui)於不(bu)同溫(wen)度(du)時相同的(de)，因此，換算為(wei)常(chang)溫(wen)常壓的體積All Volume=n*R*298.15/常(chang)壓(ya)。相較(jiao)於前壹時刻(ke)增(zeng)加的(de)體積為(wei)相鄰兩(liang)個時刻(ke)ΔTime的Gas Volume差(cha)值ΔV，產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)Gas Generation= ΔV/ΔTime。

1. 熱失(shi)控(kong)前，164.3℃時，腔體內(nei)壓(ya)強上升，原因是防爆(bao)閥啟動(dong)破口導(dao)致(zhi)，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3089.9min；

2. 熱失(shi)控(kong)後(hou)，腔體(ti)內(nei)壓(ya)力迅(xun)速(su)上

升，壓力值2.21bar；

腔體(ti)內(nei)壓(ya)強(qiang)-時間(jian)曲(qu)線(xian)

腔體壓強對(dui)時間(jian)

102Ah 811體(ti)系電(dian)芯熱失(shi)控(kong)

腔(qiang)內壓強(qiang)下(xia)降(jiang)的原因是由(you)於客(ke)戶(hu)采氣(qi)，並釋(shi)放(fang)腔體內(nei)壓(ya)力

采氣(qi)

采氣(qi)

失(shi)控(kong)前

失控(kong)後(hou)

失(shi)控(kong)前

產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)計(ji)算(suan)

原理：

• 運(yun)用(yong)理想(xiang)氣(qi)體狀(zhuang)態(tai)方(fang)程(cheng)PV=nRT，獲(huo)取電(dian)芯失(shi)控(kong)時的產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)及(ji)產(chan)氣(qi)體積

計(ji)算(suan)過程(cheng)：

1. 針對(dui)HEL的(de)BTC-500，密(mi)閉(bi)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，腔(qiang)體內固(gu)有體(ti)積為(wei)V0；

2. 假設失控(kong)後(hou)，某壹時刻(ke)(t1)的壓(ya)強(qiang)為(wei)P1，檢測(ce)點溫度(du)為(wei)T1，n1=P1V0/RT1；

3. 下(xia)壹時刻(ke)(t2)的壓(ya)強(qiang)為(wei)P2，檢測(ce)點溫度(du)為(wei)T2，n2=P2V0/RT2；

4. 時間(jian)差為Δt= t2 – t1；

5. 基於物(wu)質守恒及Pack噴(pen)發時的常壓(ya)情況，將物(wu)質的體積換算為(wei)常(chang)溫(wen)(Tst)常壓大氣(qi)壓(Pst)體(ti)積:

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

7. 產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)=ΔV/ Δt；

8. 產(chan)氣(qi)總體積ΔV max=Vmax-V0

必(bi)要(yao)裝置(zhi)：

1. 密(mi)閉(bi)腔(qiang)體(ti)，且體積已(yi)知(zhi)；

2. 快(kuai)速(su)溫度(du)采集(>10Hz)；

3. 快(kuai)速(su)腔體(ti)內(nei)壓(ya)強采集(>10Hz)；

密(mi)閉(bi)腔(qiang)體(ti)

氣(qi)體溫(wen)度(du)檢(jian)測(ce)熱電(dian)偶(ou)

氣(qi)壓計(ji)

計(ji)算(suan)實例(li)：

117Ah電(dian)芯絕熱熱失(shi)控(kong)

結(jie)論：

1. 產(chan)氣(qi)體積為(wei)315.25 L

2. 產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)為(wei)138.8 L/s

壹、氮氣(qi)吹掃功能(neng)

1、 緊(jin)急控(kong)制反應(ying)失(shi)控(kong)。

2、試驗後(hou)吹掃有毒氣(qi)體及(ji)粉(fen)塵。

3、防(fang)爆(bao)腔(qiang)體(ti)包(bao)含(han)泄(xie)放閥及(ji)爆(bao)破(po)片(pian)

4、可(ke)以通(tong)入特定(ding)惰(duo)性(xing)氣(qi)體進行(xing)測(ce)試。

二、多(duo)個外置(zhi)功能性(xing)接口，保(bao)證(zheng)絕熱。

1、獨(du)立內阻儀設備接口

2、獨(du)立電(dian)壓測(ce)試接口

3、獨(du)立膨脹(zhang)計(ji)測(ce)試接口

BTC-500快(kuai)速(su)冷卻及吹掃功能(neng)

• 特點(dian)壹： 大尺(chi)寸(cun)，大容(rong)量(liang)樣(yang)品(pin)

軟(ruan)包(bao)磷(lin)酸鐵鋰電(dian)芯尺(chi)寸580±0.6mm/(103.4+0.6/-0.2mm)/14.8±0.3mm以內，測(ce)試設備尺(chi)寸滿(man)足整只電(dian)池(chi)放(fang)入。

1、監控(kong)電(dian)芯正(zheng)負極電(dian)壓，大(da)面(mian)溫(wen)度(du)、防(fang)爆(bao)閥溫(wen)度(du)、側(ce)面(mian)溫(wen)度(du)、底(di)部溫(wen)度(du)、環(huan)境(jing)溫度(du)。

2、測(ce)前後(hou)稱(cheng)重(zhong)，測(ce)電(dian)壓與內(nei)阻，拍(pai)電(dian)芯測(ce)試前後(hou)及裝置(zhi)照(zhao)片

3. 室溫下(xia)，以(yi)1/3C電(dian)流恒(heng)流充(chong)電(dian)至截(jie)止(zhi)電(dian)壓3.8V，再用(yong)0.2C恒流(liu)充(chong)電(dian)至3.8V ，擱置(zhi)30min。記錄(lu)電(dian)池(chi)初始狀態(tai)：單(dan)體電(dian)池(chi)OCV、ACR、重(zhong)量(liang)、厚(hou)度(du)、外(wai)觀(guan)、樣(yang)品(pin)編(bian)號，試驗照(zhao)片。

4. 布(bu)置(zhi)溫度(du)線(xian)（大面(mian)溫(wen)度(du)、防(fang)爆(bao)閥溫(wen)度(du)、側(ce)面(mian)溫(wen)度(du)、底(di)部溫(wen)度(du)、環(huan)境(jing)溫度(du)），使(shi)用(yong)玻璃纖(xian)維膠帶(dai)將加(jia)熱絲(si)、熱電(dian)偶(ou)固(gu)定在電(dian)池(chi)上（拍(pai)攝此時電(dian)芯完成(cheng)照(zhao)片）：

• 特點(dian)二(er)： 軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)測(ce)試

5. 將固(gu)定有(you)加熱絲(si)和熱電(dian)偶(ou)的電(dian)池(chi)用(yong)夾(jia)板(ban)固(gu)定，懸(xuan)掛(gua)於絕熱腔(qiang)蓋上，使用(yong)螺栓(shuan)密(mi)封(feng)絕熱腔(qiang)：

模擬(ni)實際(ji)工(gong)況，避免軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)脹(zhang)氣(qi)帶來的熱電(dian)偶(ou)測(ce)試不準確。

• 6. 使(shi)用(yong)HWS程(cheng)序測(ce)試(采樣頻(pin)率(lv)0.1s)：

• a. 電(dian)芯調(tiao)節至初始溫度(du)45℃(ARC判定(ding)熱電(dian)偶(ou)),調節(jie)過(guo)程(cheng)為：加(jia)熱絲(si)加熱電(dian)芯，箱體追(zhui)蹤(zong)升溫：

• b. 標(biao)定(ding)建(jian)立絕熱過(guo)程(cheng)，時間(jian)240min: （保(bao)持電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換）

• c. Wait 30min：確(que)保(bao)電(dian)芯表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)均(jun)勻(yun)， 且電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換：

• d. Search 10min: 搜(sou)索電(dian)芯是否放熱，放(fang)熱速(su)率(lv)≥0.02°C/min (Note：機(ji)構推(tui)薦(jian)值）

• e. 標定(ding)確(que)認絕熱過(guo)程(cheng)，時間(jian)10min（保(bao)持電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換，確保(bao)後(hou)續(xu)的(de)絕熱控(kong)制）

• f. Heat：步階(jie)升溫5℃；調(tiao)節過(guo)程(cheng)為：加(jia)熱絲(si)加熱電(dian)芯，箱體迫(po)蹤(zong)升溫：

• g. Wait 30min ： 確(que)保(bao)電(dian)芯表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)均(jun)勻(yun)，且電(dian)芯與環(huan)境(jing)溫度(du)不(bu)發生熱交(jiao)換：

• 特點(dian)三(san)： 嚴(yan)謹(jin)的(de)絕熱及(ji)在線(xian)測(ce)試

• h. Search 10min ：搜(sou)索電(dian)芯是否放熱，放(fang)熱速(su)率(lv)≥0.02°C/min 。

• i. Cycle 工(gong)步(bu)e-h直到(dao)Search過(guo)程(cheng)中放(fang)熱速(su)率(lv)≥0.02°C/min;

• j. 箱體追(zhui)蹤(zong)升溫，若放熱速(su)率(lv)＜0.01 °C/min ， 回(hui)到(dao)工(gong)步(bu)b重新建立絕熱過(guo)程(cheng)；

• k. 箱體追(zhui)蹤(zong)升溫壹直到(dao)電(dian)芯失(shi)效：

• 7. 收集氣(qi)體， 使(shi)用(yong)GC對(dui)氣(qi)體進行(xing)分(fen)析：

• a.在自放熱反(fan)應(ying)（放(fang)熱速(su)率(lv)三(san)0.02°C/min ）開始時， 抽取氣(qi)體G1 C～2mL／袋(dai)）

• b 氣(qi)體采集更(geng)換，例如配(pei)備(bei)多口的(de)閥門，手(shou)動(dong)控(kong)制電(dian)磁閥等(deng).腔(qiang)體(ti)充(chong)氮到(dao)l.12bar， 依(yi)次收集3袋(dai)氣(qi)體G2-G4C～2mL／袋(dai)>， 收集時間(jian)為2s， 間(jian)隔(ge)為(wei)5s;

• 特點(dian)四： 氣(qi)體采集測(ce)試

1、將雙鹽(yan)電(dian)解(jie)質的5 Ah NCM523/G軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)放(fang)置(zhi)在ARC（BTC500，HEL）的(de)腔體(ti)中(zhong)，並(bing)使用(yong)典(dian)型的(de)HWS模式(shi)來研(yan)究(jiu)軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)的(de)熱失(shi)控(kong)特性(xing)。在ARC的(de)HWS模式(shi)下(xia)，腔(qiang)體內置(zhi)攝像(xiang)頭(tou)捕(bu)捉(zhuo)到(dao)從(cong)軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)中(zhong)快(kuai)速(su)噴出(chu)的(de)煙(yan)霧和火(huo)焰（100%SOC，化(hua)成後(hou)）；

2、與雙鹽(yan)電(dian)解(jie)質相比，基(ji)於LiPF6的(de)軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)顯(xian)示(shi)出(chu)較(jiao)低的(de)自熱溫(wen)度(du)(Tonset)、熱失(shi)控(kong)溫(wen)度(du)(Ttr)，因此可以得出結(jie)論：

雙鹽(yan)電(dian)解(jie)質具(ju)有(you)更(geng)高的(de)熱穩(wen)定(ding)性(xing)；

3、值得壹提(ti)的是，之(zhi)前的(de)大(da)多數電(dian)池(chi)

熱失(shi)控(kong)研(yan)究(jiu)都(dou)集中(zhong)在滿(man)充(chong)狀(zhuang)態(tai)的電(dian)池(chi)(100% SOC)上，而滿(man)放狀態(tai)的電(dian)池(chi)(0%SOC)是否存(cun)在熱失(shi)控(kong)仍未研(yan)究(jiu)。然而在這(zhe)份(fen)工(gong)作(zuo)中，當(dang)使(shi)用(yong)雙鹽(yan)電(dian)解(jie)質的5 AhNCM523/G軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)循(xun)環(huan)壹個化(hua)成周(zhou)期（0% SOC）時，在ARC相同的(de)測(ce)試條(tiao)件(jian) 下(xia) 熱 失(shi) 控(kong) 發 生 （ Tonset=141 ° C ，Ttr=199 °C，Tmax=280 °C），說明(ming)在0% SOC下(xia)也(ye)會存(cun)在熱失(shi)控(kong)；

4、在不(bu)同的(de)SOC狀(zhuang)態(tai)下(xia)，化(hua)成後(hou)的軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)都(dou)會(hui)發生熱失(shi)控(kong)，並(bing)且高SOC狀態(tai)的軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)表(biao)現出更(geng)快和(he)更(geng)嚴(yan)重的(de)熱失(shi)控(kong)現象。

電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)機(ji)制分(fen)析

測(ce)試5 Ah NCM523/G軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)（100% SOC，化(hua)成後(hou)）得到(dao)的(de)溫度(du)曲(qu)線(xian)

軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)熱失(shi)控(kong)機(ji)制分(fen)析

1、軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)的(de)表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)在充(chong)電(dian)和放(fang)電(dian)過程(cheng)中都(dou)會(hui)增(zeng)加。在0.5 C倍(bei)率(lv)下(xia)，充(chong)電(dian)過程(cheng)中產(chan)生的(de)總熱量(liang)（19.5°C, 1.9 kJ）遠(yuan)高於放(fang)電(dian)過程(cheng)（6.3°C, 0.6 kJ）；

2、在不(bu)同的(de)倍(bei)率(lv)下(xia)，充(chong)電(dian)和放(fang)電(dian)過程(cheng)中的(de)自加熱率(lv)曲(qu)線(xian)是對(dui)稱(cheng)的(de)，證(zheng)明(ming)產(chan)生的(de)熱量(liang)主(zhu)要(yao)由(you)不(bu)可(ke)逆(ni)焦耳(er)熱和(he)可逆(ni)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)熱組(zu)成，可(ke)逆(ni)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)熱在低(di)倍率(lv)下(xia)占(zhan)總熱量(liang)的(de)主(zhu)導(dao)地(di)位，而不可逆(ni)的焦(jiao)耳(er)熱在高(gao)倍率(lv)下(xia)占(zhan)總熱量(liang)的(de)主(zhu)導(dao)地(di)位；

3、總之(zhi)，高效(xiao)智(zhi)能(neng)的(de)電(dian)池(chi)熱管(guan)理系統的設計(ji)必(bi)須(xu)綜(zong)合考慮工(gong)作(zuo)溫度(du)、SOC、充(chong)放(fang)電(dian)電(dian)流密(mi)度(du)和(he)充(chong)放(fang)電(dian)制度(du)對(dui)產(chan)熱的(de)影響(xiang)。

充(chong)放(fang)電(dian)操作(zuo)期間(jian)的產(chan)熱

圖6. （a）在ARC設備絕熱模(mo)式下(xia)（初始溫度(du)30°C），5 Ah NCM523/G軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)以(yi)0.5 C倍(bei)率(lv)充(chong)放(fang)電(dian)時的電(dian)壓曲(qu)線(xian)、溫升和釋(shi)放能(neng)量(liang)；（b）等(deng)溫(wen)條(tiao)件(jian)下(xia)（30 °C），5 Ah NCM523/G軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)以(yi)0.5 C倍(bei)率(lv)充(chong)放(fang)電(dian)時的電(dian)壓曲(qu)線(xian)、熱釋(shi)放功(gong)率(lv)和(he)釋放能(neng)量(liang)；（c）5 Ah NCM523/G軟(ruan)包(bao)電(dian)池(chi)在 0.5C倍(bei)率(lv)下(xia)充(chong)放(fang)電(dian)時測(ce)定的總發熱功(gong)率(lv)、可(ke)逆(ni)發熱功(gong)率(lv)和(he)不可逆(ni)發熱功(gong)率(lv)；（d）新電(dian)池(chi)和(he)循(xun)環(huan)（400次循環(huan)）後(hou)電(dian)池(chi)在不(bu)同速(su)率(lv)下(xia)的(de)發熱功(gong)率(lv)。

案(an)例壹 、檢測(ce)要(yao)求(qiu)：

1. 電(dian)芯初始狀態(tai)外觀(guan)、重量(liang)(去(qu)皮(pi))、電(dian)壓、內(nei)阻；

2. 電(dian)芯熱失(shi)控(kong)溫(wen)度(du)/電(dian)壓-時間(jian)曲(qu)線(xian)獲(huo)得；

3. 溫(wen)升速(su)率(lv)-溫(wen)度(du)曲(qu)線(xian)；

4. T1（自放熱起(qi)始溫度(du)）、T2（熱失(shi)控(kong)觸(chu)發溫度(du)）、T3（熱失(shi)控(kong)過(guo)程(cheng)中溫(wen)度(du)，所(suo)有(you)熱電(dian)偶(ou)位置(zhi)）、T破口（防(fang)爆(bao)閥開(kai)啟溫(wen)度(du)） ；

5. 電(dian)芯熱失(shi)控(kong)過(guo)程(cheng)電(dian)芯表(biao)面(mian)T1-T10溫(wen)度(du)、電(dian)壓監(jian)控(kong)；

6. 腔(qiang)體內壓(ya)強(qiang)-時間(jian)曲(qu)線(xian)；

7. 產(chan)氣(qi)量(liang)、峰值產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)、平均產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)計(ji)算(suan)

8. 腔(qiang)體溫度(du)/樣(yang)品(pin)溫(wen)度(du)-時間(jian)曲(qu)線(xian)

9. 氣(qi)體成(cheng)分(fen)及含(han)量(liang)測(ce)試

10. 電(dian)芯熱失(shi)控(kong)結(jie)束(shu)後(hou)電(dian)池(chi)外(wai)觀(guan)及(ji)重(zhong)量(liang)

11. ARC默(mo)認錄(lu)像(xiang)

實(shi)驗步(bu)驟(zhou)

加熱絲(si)

ARC及數采儀熱電(dian)偶(ou)布點(dian)及(ji)加(jia)熱絲(si)位置(zhi)如圖所示(shi)；

ARC判定(ding)用(yong)熱電(dian)偶(ou)(背面(mian)也(ye)有(you))

10#：環(huan)境(jing)溫度(du)

防(fang)爆(bao)閥

1. 1#及4#布置(zhi)於電(dian)芯極(ji)耳(er)與極(ji)柱(zhu)的焊點處(chu)

2. 3#位(wei)於防(fang)爆(bao)閥邊(bian)緣(yuan)，2#位(wei)於防(fang)爆(bao)閥上面(mian)3cm

3. 5#、 6#、7#、 8#、9#位(wei)於所(suo)在面(mian)的(de)幾(ji)何(he)中心處

4. 10#為環(huan)境(jing)溫度(du)

1、記(ji)錄(lu)電(dian)池(chi)初始狀態(tai)；調電(dian)態(tai)：在室溫下(xia)， 1/3C充(chong)電(dian)至 3.65V，恒(heng)壓至 0.05C ，充(chong)電(dian)後(hou)靜置(zhi)5h；

2、使用(yong)鋁(lv)箔膠帶(dai)將加(jia)熱絲(si)、熱電(dian)偶(ou)固(gu)定在電(dian)池(chi)上；

3、將固(gu)定有(you)加熱絲(si)和熱電(dian)偶(ou)的電(dian)池(chi)，懸(xuan)掛(gua)於絕熱腔(qiang)蓋上，使用(yong)螺栓(shuan)密(mi)封(feng)絕熱腔(qiang)；

4、測(ce)試程(cheng)序：使用(yong)HWS程(cheng)序，初始標定(ding)時間(jian)為360min，初始溫度(du)50℃，確(que)認絕熱標(biao)定時間(jian)為20min，每(mei)壹段的升溫為(wei)5℃，Adjust時間(jian)為60min，Search時間(jian)為10min，dT/dt>0.02℃/min；

熱失(shi)控(kong)結(jie)論：

1. 電(dian)芯在實(shi)驗過(guo)程(cheng)中自放熱起(qi)始溫度(du)（T1）約(yue)為(wei)85.03℃（ 1368.8min） ；

2. 電(dian)芯在實(shi)驗過(guo)程(cheng)中熱失(shi)控(kong)觸(chu)發溫度(du)（T2）為(wei)186.19℃（ 3233.7min ）；

3. 泄(xie)壓溫(wen)度(du)（防(fang)爆(bao)閥開(kai)啟溫(wen)度(du)）為(wei)164.3℃（3089.9min）;

4. 電(dian)芯在實(shi)驗過(guo)程(cheng)中達(da)到(dao)溫(wen)度(du)（ARC采集到(dao)的(de)）為350.1℃（ 3243.8min ），所(suo)有測(ce)溫點中(zhong)溫(wen)度(du)點(dian)為(wei)T6點(dian)459.1℃（3245.6min）；

5. 熱失(shi)控(kong)後(hou)的質量(liang)剩(sheng)余為(wei)2451.0g，質量(liang)損(sun)失(shi)率(lv)約(yue)為18%；

6. 壓強為2.21bar；

7. 經(jing)計(ji)算(suan)熱失(shi)控(kong)產(chan)氣(qi)49.3L，熱失(shi)控(kong)產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)在3243.5min時達到(dao)值5.8L/s，熱失(shi)控(kong)起(qi)始到(dao)峰值間(jian)平均產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)93.2L/min；

編(bian)號 #

初始重量(liang)(g) 3009.2

去(qu)皮(pi)重量(liang)（g） 2997.7

初始電(dian)壓(V) 3.01889

初始內阻(mΩ) 0.3684

滿(man)電(dian)電(dian)壓(V) 3.42403

滿(man)電(dian)內阻(mΩ) 0.3288

電(dian)芯安(an)裝狀(zhuang)態(tai)

熱失(shi)控(kong)後(hou)電(dian)芯狀(zhuang)態(tai)

熱失(shi)控(kong)後(hou)電(dian)芯狀(zhuang)態(tai)

熱失(shi)控(kong)狀(zhuang)態(tai)（視(shi)頻(pin)）

自放熱（dT/dt≥0.02℃/min）開(kai)始溫度(du)為(wei)85.03℃，對(dui)應(ying)時刻(ke)為1368.8min；

dT/dt≥1.0℃/min溫(wen)度(du)為(wei)186.19℃，

對(dui)應(ying)時刻(ke)為3233.7min；

在164.3℃時，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3089.9min，電(dian)芯溫(wen)度(du)下(xia)降(jiang)，推(tui)測(ce)為防爆(bao)閥啟動(dong)，電(dian)解(jie)液(ye)噴(pen)出(chu)所(suo)致；

在164.3℃時，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3089.9min，電(dian)芯電(dian)壓驟(zhou)降；

ARC判定(ding)熱電(dian)偶(ou)監控(kong)到(dao)的(de)熱失(shi)控(kong)溫(wen)度(du)為(wei)350.1℃，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3243.8min；

熱失(shi)控(kong)曲(qu)線(xian)及電(dian)壓監(jian)控(kong)曲(qu)線(xian)

1. 熱失(shi)控(kong)前，164.3℃時，腔體內(nei)壓(ya)強上升，原因是防爆(bao)閥啟動(dong)破口導(dao)致(zhi)，對(dui)應(ying)時刻(ke)為3089.9min；

2. 熱失(shi)控(kong)後(hou)，腔體(ti)內(nei)壓(ya)力迅(xun)速(su)上升，壓力值2.21bar；

腔體(ti)內(nei)壓(ya)強(qiang)-時間(jian)曲(qu)線(xian)

產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)&產(chan)氣(qi)量(liang)計(ji)算(suan)

• 根(gen)據PV=nRT，假設任(ren)意(yi)時刻(ke)的電(dian)芯溫(wen)度(du)與氣(qi)體溫(wen)度(du)相同，則(ze)任(ren)意(yi)時刻(ke)的n*R=P*98/T。由(you)於n*R對(dui)於不(bu)同溫(wen)度(du)時相同的(de)，因此，換算為(wei)常(chang)溫(wen)常壓的體積All Volume=n*R*298.15/常(chang)壓(ya)。相較(jiao)於前壹時刻(ke)增(zeng)加的(de)體積為(wei)相鄰兩(liang)個時刻(ke)ΔTime的Gas Volume差(cha)值ΔV，產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)Gas Generation= ΔV/ΔTime。

Time(min) Pressure（bar） Temperature(℃) nR=PV/T(標準(zhun)單(dan)位制) 常壓(ya)常溫(wen)體(ti)積=nR*298.15/1.02/100000*1000)（L） ΔV(L) Δt(s) 產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)(L/s)

經計(ji)算(suan)產(chan)氣(qi)49.3L，產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)5.8L/s;

（表格(ge)數據較(jiao)多，請(qing)放(fang)大後(hou)查看）產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)

1、熱失(shi)控(kong)過(guo)程(cheng)中產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)在3243.5min時達到(dao)值5.8L/s;

2、從(cong)3243.396min熱失(shi)控(kong)明(ming)顯(xian)產(chan)氣(qi)開始，到(dao)3243.659min達(da)產(chan)氣(qi)量(liang)截(jie)止(zhi)，期間(jian)產(chan)氣(qi)約24.5L，平均產(chan)氣(qi)速(su)率(lv)93.2L/min；

熱失(shi)控(kong)

自放熱腔(qiang)體氣(qi)體分(fen)析 （1）

熱失(shi)控(kong)氣(qi)體分(fen)析（1）

熱失(shi)控(kong)氣(qi)體分(fen)析（2）

熱失(shi)控(kong)氣(qi)體分(fen)析（3）

比(bi)熱容(rong)-安(an)裝狀(zhuang)態(tai)

1. 測(ce)試鋁(lv)板(ban)比熱容(rong)，用(yong)於計(ji)算(suan)校(xiao)正(zheng)系(xi)數；

2. 將(jiang)加(jia)熱電(dian)阻片夾(jia)在電(dian)芯試驗樣(yang)品(pin)中(zhong)間(jian)，確保(bao)加熱電(dian)阻片產(chan)生的(de)熱量(liang)全部被(bei)試驗樣(yang)品(pin)吸收；

3. 對(dui)電(dian)池(chi)進行(xing)封(feng)裝，在試驗樣(yang)品(pin)外(wai)表面(mian)的(de)幾(ji)何(he)中心處粘(zhan)貼(tie)溫度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)；

4. 連(lian)接加熱電(dian)阻片與直(zhi)流(liu)電(dian)源，將(jiang)試驗樣(yang)品(pin)懸(xuan)掛(gua)於絕熱加(jia)速(su)量(liang)熱儀的(de)絕熱倉(cang)內，封(feng)閉(bi)絕熱倉(cang)；

5. 設定加(jia)速(su)量(liang)熱儀參(can)數:起始溫度(du)設定為(wei)T0，終止溫度(du)為(wei)T1(T0<T1)；開(kai)啟程(cheng)序，保(bao)證(zheng)試驗樣(yang)品(pin)處(chu)於絕熱環(huan)境(jing)；

6. 絕熱環(huan)境(jing)中，利(li)用(yong)加熱電(dian)阻片，對(dui)試驗樣(yang)品(pin)進行(xing)加熱，采集加(jia)熱片(pian)的實(shi)時電(dian)壓及(ji)電(dian)阻，用(yong)以計(ji)算(suan)產(chan)生的(de)熱量(liang)；

7. 通(tong)過(guo)公式(shi)∫ 𝑑𝑡 = 𝑀𝐶(∆𝑇，計(ji)算(suan)試驗樣(yang)品(pin)的(de)比熱容(rong)Cp(J/kgK)，其(qi)中(zhong)U(t)為(wei)加熱片(pian)的實(shi)時電(dian)壓（V），R為(wei)加熱片(pian)的電(dian)阻值（Ω），M為電(dian)池(chi)/鋁(lv)塊(kuai)的(de)總質量(liang)（kg）， ∆T為(wei)加(jia)熱過(guo)程(cheng)中電(dian)池(chi)/鋁(lv)塊(kuai)的(de)溫(wen)升（K）。

案(an)例二(er)、 電(dian)芯熱失(shi)控(kong)測(ce)試

測(ce)試數量(liang)：電(dian)芯

電(dian)芯規(gui)格：60Ah

單(dan)體電(dian)芯尺(chi)寸：IXP

1、目的

（1）熱失(shi)控(kong)行(xing)為測(ce)試、比熱容(rong)、絕熱溫(wen)升

（2）氣(qi)壓、氣(qi)體釋(shi)放(fang)量(liang)、排(pai)氣(qi)速(su)率(lv)、氣(qi)體成(cheng)分(fen)測(ce)試

（3）固(gu)體釋(shi)放量(liang)、固(gu)體成(cheng)分(fen)測(ce)試

2、測(ce)試電(dian)芯

尺寸545/87/86，約890g

3、測(ce)試條(tiao)件(jian)

 測(ce)試設備：Arc

 電(dian)芯電(dian)壓：用(yong)0.5C恒流(liu)恒(heng)壓(ya)充(chong)電(dian)至4.3V，0.05C；

 氣(qi)氛(fen)：氬(ya)氣(qi)；

 絕熱溫(wen)升：1C放電(dian)/充(chong)電(dian)：位置(zhi)T2

 觸發熱失(shi)控(kong)方(fang)式：

 （1）將(jiang)電(dian)芯以(yi)恒定功率(lv)加(jia)熱至(zhi)40℃，並保(bao)持240min；（2）每(mei)次升溫5min，保(bao)持30min，再保(bao)持 10min 用(yong) 於 判 定(ding) ， 當(dang) 電(dian) 池(chi) 溫(wen) 升 速(su) 率(lv) ＞0.03℃/min時判定(ding)為(wei)開始電(dian)芯自加熱，不(bu)再外部加(jia)熱；（2）環(huan)境(jing)溫度(du)跟隨電(dian)池(chi)溫(wen)度(du)上升，保(bao)持絕熱狀(zhuang)態(tai)，直至(zhi)電(dian)池(chi)發生熱失(shi)控(kong)。

 采集數據：電(dian)壓、溫(wen)度(du)、氣(qi)壓

 電(dian)芯放(fang)置(zhi)方(fang)式：電(dian)芯噴(pen)碼反放、用(yong)夾(jia)板(ban)夾(jia)住(zhu)，扭(niu)力0~1N；豎直(zhi)吊(diao)在Arc內(nei)。

 感(gan)溫(wen)線(xian)布置(zhi)：共12個，電(dian)芯噴(pen)碼面(mian)3個，負極耳(er)1個，電(dian)芯四周(zhou)7個，氣(qi)壓傳(chuan)感(gan)器(qi)處(chu)1個。

4、輸出要(yao)求(qiu)

（1）電(dian)壓、氣(qi)壓、溫(wen)度(du)原始數據；

（2）錄(lu)像(xiang)；

（3）測(ce)試前電(dian)芯、傳(chuan)感(gan)器(qi)在設備中(zhong)擺(bai)放(fang)的(de)照(zhao)片，電(dian)芯測(ce)試後(hou)的照(zhao)片；

（4）測(ce)試前後(hou)電(dian)芯質量(liang)、噴(pen)出(chu)粉(fen)體(ti)的質量(liang)；

（5）GC測(ce)試剛結束(shu)時的氣(qi)體成(cheng)分(fen)；

（6）噴(pen)出(chu)粉體(ti)、電(dian)芯中(zhong)殘留粉體(ti)的(de)SEM、用(yong)XRD測(ce)試的粉體成(cheng)分(fen)，用(yong)EDS測(ce)試的成分(fen)和比(bi)例(li)；註(zhu)意：粉(fen)體不太均勻，需要(yao)研(yan)磨(mo)後(hou)測(ce)試。

（7）測(ce)試後(hou)電(dian)芯和(he)粉體寄回。

5、其(qi)他要(yao)求(qiu)：

（1）測(ce)試過程(cheng)中不(bu)泄(xie)壓(ya)。預估(gu)壓強2.5~3.0bar；

（2）電(dian)壓、溫(wen)度(du)、氣(qi)壓、錄(lu)像(xiang)起始相同；

（3）采樣間(jian)隔(ge)：電(dian)壓的(de)采樣間(jian)隔(ge)是0.5s

（4）溫度(du)、氣(qi)壓的(de)采樣間(jian)隔(ge)：10ms