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发布时间:2023-12-01| 分享

大国“重”器:全尺寸绝热量热技术助力锂电池安全研发

  锂电池是新能源赛道的“明星选手”,以高能量密度、长寿命、无记忆效应等特点备受瞩目,在电动汽车、储能电站、消费电子、航空航天等多个领域都扮演着不可或缺的角色。然而,锂电池的应用并非毫无短板,安全性问题一直是限制其发展的关键因素。

  

  电池绝热量热仪是检验锂电池安全性的“黄金标准”。它能够获取锂电池在热失控过程中的热力学和动力学参数,以及正常工况下的产热性能和热物性参数。通过这些数据,研究人员能够确立锂电池的安全边界,优化其热管理设计,从而实施有效的热失控预防及预警措施。


  为了实现“续航更远、充电更快、成本更低”的行业目标,锂电池电芯朝着大尺寸、大容量和高比能量的方向发展。目前,国内外厂家的电池绝热量热仪标品已无法覆盖相关测试需求。综合来看,主要存在以下问题:


  (1)不适配大型电芯的几何尺寸:标品的腔体内无法布置长度为600mm以上的电芯;


  (2)不支持大容量/高镍电芯测试:基于仪器的抗爆性能,200Ah的三元811体系已基本达到其测试极限,无法满足未来几年将蓬勃发展的三元9系电池、固态电池等高比能电池的测试;


  (3)不兼容电池产热和产气过程同步分析:电池产气分析在行业内愈发重要,标品对于电池产气的测试能力严重不足,并且进行产气测试会干扰电池产热特征温度的判定。


  面对上述核心的应用限制,紧贴行业发展的迫切需求,BAC系列全尺寸大型电池绝热量热仪应运而生。其腔体直径覆盖420mm~1000mm,测试电芯长边尺寸可达1500mm。同时,大容量腔体的抗爆性能显著提升,能够承受大容量电芯热失控产生的高温高压冲击。


  BAC系列产品的独特之处在于具备腔体开盖泄压和腔体密闭-定向泄压两种技术路线,以满足用户的差异化需求。


  以BAC-420A、BAC-420B和BAC-800A为代表的泄压型电池绝热量热仪,保留了经典ARC使用习惯,具备多重安全防护功能:炉盖连接采用弹簧锁设计,内部压力过高时,炉盖弹起可快速泄压;腔体内部安装爆破片,防止设备发生超压破坏;抗爆箱使用机械安全联锁装置,钢板厚度达3.5mm;同时安装大流量排风系统,确保实验安全。


  以BAC-800B和BAC-1000A为代表的密闭型电池绝热量热仪,创造性地将定容燃烧弹和ARC功能合二为一。炉腔遵循GB 150压力容器设计规范,可安全承压2MPa,且密封性优异,可直接同步完成热失控特征温度测试和产气测试。此外,BAC-800B配备了炉盖辅助抬升系统,BAC-1000A采用了创新卧式结构,均大幅提升了操作的便捷性。


  浙仪集团引领科技潮流,推出了全尺寸电池绝热量热仪,凭借泄压型和密闭型的双重技术优势,以及多组先进功能测试模块的强大支持,实现了电池安全的全方位多维度分析。这一里程碑式的突破不仅为锂电池行业奠定了坚实的安全基石,更在新能源产业及科研领域开创了崭新的发展局面。

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