探究大尺寸大容量電池熱失控邊界，仰儀科技為新能源科研前端充能

更新時間：2023-11-24 | 點擊率：585

案例(li)介(jie)紹

重慶理工車輛(liang)工程(cheng)學(xue)院：產(chan)學(xue)研融合再升級

據乘(cheng)聯會數據，1-10月新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)乘(cheng)用(yong)車(che)市場累計(ji)零(ling)售595.4萬(wan)輛，預計(ji)2023年(nian)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)乘(cheng)用(yong)車(che)銷量(liang)850萬(wan)輛，滲透率將達36%。在(zai)(zai)此背景(jing)下，大(da)尺寸(cun)單體與高能(neng)量(liang)密度(du)電池(chi)的(de)(de)裝車(che)比例也在(zai)(zai)不斷提高。然(ran)而頻發(fa)的(de)(de)鋰(li)電池(chi)安(an)全事(shi)故讓從業(ye)者(zhe)對(dui)鋰(li)電池(chi)的(de)(de)安(an)全邊界與失效危害愈發(fa)關(guan)注。

無論(lun)是電(dian)芯的(de)(de)熱(re)分(fen)析及(ji)優化(hua)、電(dian)池(chi)(chi)系統的(de)(de)熱(re)管(guan)理及(ji)熱(re)防護設計，都需要獲取準確的(de)(de)熱(re)物性參數(shu)。此前，市場上缺少專門應對大尺寸、大容量電(dian)池(chi)(chi)熱(re)失(shi)控能量沖擊的(de)(de)電(dian)池(chi)(chi)絕熱(re)量熱(re)測試儀器。我們以用戶需求為契機(ji)，與(yu)重慶理工大學(xue)車輛工程學(xue)院的(de)(de)鋰電(dian)池(chi)(chi)熱(re)管(guan)理實(shi)驗室展開合作。

重慶理工大學誕生于1940年，前身是國民政府兵工署第11技工學校（對外化名“士繼公學"），曾是享譽國內的“兵工七子"之一。

車輛工程學院是西南地區最大的汽車專業人才培養基地之一，以“產教融合、研教一體、校企協同育人"為特色，長期與行業企業開展緊密型產學研合作和人才聯合培養。以學院相關科研團隊的科技成果為基礎孵化成立了1個重慶市新型研發機構、2個孵化器、10家科技公司和1個重慶市智能制造產業園，年營業額超過6個億，相關的技術和裝備在長安、賽力斯、廣汽、吉利、蔚來、華為等幾十家整車和零部件企業產品開發中發揮了重要作用，強有力支持了重慶智能網聯新能源汽車萬億級產業集群的建設和發展。

方案介紹

從(cong)電(dian)池(chi)材(cai)料到(dao)900mm長(chang)刀電(dian)池(chi)全覆蓋 

為了適應鋰電池向大體積與高比能量發展的趨勢，幫助研究人員更加高效、安全地開展鋰電池熱安全測試，我們從原材料到電池模組級的測試需求出發，推出了全新的多尺寸電池絕熱量熱儀系列儀器，按爐腔尺寸包括BAC-90A、BAC-420A、BAC-420B、BAC-800A、BAC-800B、BAC-1000A。

本(ben)期案例中的電池(chi)熱(re)管理(li)實驗(yan)室配備了仰儀科技大型電池絕熱量熱儀BAC-800A以(yi)及小型(xing)電(dian)池絕熱量熱儀(yi)BAC-90A，這兩臺儀器的測試范圍足夠覆蓋電池材料級到長邊900mm以下電池單體，且滿足熱管理系統（BTMS）開發所需的鋰電池熱仿真關鍵參數及(ji)電池熱失控特征參(can)數測試能力。

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電(dian)池熱(re)管(guan)(guan)理(li)系統的設計與優(you)化是該實驗(yan)室關注的一個核心(xin)課題。熱(re)管(guan)(guan)理(li)的好壞直接影響(xiang)電(dian)池性(xing)能和壽命，對于性(xing)能優(you)良的BTMS，其(qi)(qi)設計與優(you)化離不開電(dian)池充放電(dian)產熱(re)、比熱(re)容(rong)等熱(re)仿真(zhen)基礎參數。我們為(wei)客戶提供鋰電(dian)池熱(re)管(guan)(guan)理(li)參數測試(shi)解決方案，幫助其(qi)(qi)實現(xian)熱(re)管(guan)(guan)理(li)和熱(re)設計優(you)化。

用戶價值(zhi)

產學兩不誤，BAC-800A 一機搞定

據了解，車輛工程學院(yuan)的(de)電池熱(re)管理實驗(yan)室為了實現良(liang)好的(de)產教(jiao)融合效果，在規劃之初即(ji)定位于建立較(jiao)為齊(qi)備的(de)電池熱(re)分析實驗(yan)能力(li)，以緊跟鋰電池行業(ye)的(de)技術發展。實驗(yan)室經過多輪(lun)技術交流(liu)與驗(yan)證，最終選擇了我們的(de)大型電池絕熱(re)量熱(re)儀BAC-800A。

電(dian)池(chi)ARC在更大(da)爐腔尺(chi)寸(cun)下(xia)的(de)(de)絕熱性能(neng)是一個(ge)難以攻克的(de)(de)技術點，我們的(de)(de)研(yan)(yan)發人員(yuan)在深刻理解應(ying)用與研(yan)(yan)究(jiu)需求的(de)(de)基礎上，完成了(le)爐體結構改(gai)良+軟件算法優化，使得電(dian)池(chi)級ARC兼顧了(le)大(da)尺(chi)寸(cun)及高精密電(dian)池(chi)自(zi)放熱檢測能(neng)力。

驗證(zheng)報(bao)告：磷(lin)酸鐵鋰熱(re)失控模擬實驗各臺階(jie)樣(yang)品溫升速率

利用電(dian)池模(mo)擬系統(tong)，全(quan)系列儀(yi)器經(jing)過反復驗(yan)證校準，確保儀(yi)器在各溫度(du)臺階的溫升速率(lv)和理論值始終保持一(yi)致，每一(yi)個臺階的溫升速率(lv)檢測(ce)誤差均小于0.002°C/min。因此，儀(yi)器可實現優(you)于0.005°C/min的自放(fang)熱檢測(ce)靈敏度(du)，遠優(you)于國內外同類型產品。

BAC-800A投入(ru)使用后(hou)，不僅契(qi)合實(shi)驗(yan)室當前對于各類(lei)型電(dian)池熱管理測試的(de)研究需(xu)要，也便于實(shi)驗(yan)室未來對長邊900mm等以下長刀(dao)大尺寸電(dian)芯(xin)單(dan)體進(jin)行深入(ru)研究的(de)課題開發需(xu)求。

車輛工程學院電池熱管理實驗室
大型電池絕熱量熱儀 BAC-800A

可獲取的關鍵參數：
電池自放熱(re)起始溫度(du)(du)、熱(re)失(shi)控起始溫度(du)(du)、熱(re)失(shi)控最高溫度(du)(du)、泄壓溫度(du)(du)、最大溫升速率、熱(re)失(shi)控孕育(yu)時(shi)間、變溫比熱(re)容(rong)、絕(jue)熱(re)溫升、產(chan)氣(qi)量、產(chan)氣(qi)速率等。

精確量熱

800mm大直徑爐(lu)腔+升級控制(zhi)軟(ruan)件，確(que)保(bao)高精(jing)度的爐(lu)體溫度一致性與測量準確(que)性。

低溫模擬

通過液氮(dan)制冷實現(xian)-25℃以(yi)上低溫工況下(xia)的(de)電(dian)池(chi)性能研究。

產氣分析

配(pei)備承壓2MPa壓力容(rong)器，獲取產(chan)氣量、產(chan)氣速率等數據。

可靠安全

分體(ti)抗爆箱設計，可調預(yu)壓(ya)力泄壓(ya)閥，全面預(yu)防電(dian)池熱失控(kong)風險。

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