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(shí)間：2023-11-24 | 點(diǎn)擊率：750

案例介紹

重慶理工車(chē)輛工程學(xué)院：產(chǎn)學(xué)研融合再升級

據乘聯(lián)會(huì )數據，1-10月新能源乘用車(chē)市場(chǎng)累計零售595.4萬(wàn)輛，預計2023年新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量850萬(wàn)輛，滲透率將達36%。在此背景下，大尺寸單體與高能量密度電池的裝車(chē)比例也在不斷提高。然而頻發(fā)的鋰電池安全事故讓從業(yè)者對鋰電池的安全邊界與失效危害愈發(fā)關(guān)注。

無(wú)論是電芯的熱分析及優(yōu)化、電池系統的熱管理及熱防護設計，都需要獲取準確的熱物性參數。此前，市場(chǎng)上缺少專(zhuān)門(mén)應對大尺寸、大容量電池熱失控能量沖擊的電池絕熱量熱測試儀器。我們以用戶(hù)需求為契機，與重慶理工大學(xué)車(chē)輛工程學(xué)院的鋰電池熱管理實(shí)驗室展開(kāi)合作。

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

車(chē)輛工程學(xué)院是西南地區最大的汽車(chē)專(zhuān)業(yè)人才培養基地之一，以“產(chǎn)教融合、研教一體、校企協(xié)同育人"為特色，長(cháng)期與行業(yè)企業(yè)開(kāi)展緊密型產(chǎn)學(xué)研合作和人才聯(lián)合培養。以學(xué)院相關(guān)科研團隊的科技成果為基礎孵化成立了1個(gè)重慶市新型研發(fā)機構、2個(gè)孵化器、10家科技公司和1個(gè)重慶市智能制造產(chǎn)業(yè)園，年營(yíng)業(yè)額超過(guò)6個(gè)億，相關(guān)的技術(shù)和裝備在長(cháng)安、賽力斯、廣汽、吉利、蔚來(lái)、華為等幾十家整車(chē)和零部件企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了重要作用，強有力支持了重慶智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)萬(wàn)億級產(chǎn)業(yè)集群的建設和發(fā)展。

方案介紹

從電池材料到900mm長(cháng)刀電池全覆蓋

為了適應鋰電池向大體積與高比能量發(fā)展的趨勢，幫助研究人員更加高效、安全地開(kāi)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(fā)，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。

本期案例中的電池熱管理實(shí)驗室配備了仰儀科技大型電池絕熱量熱儀BAC-800A以及小型電池絕熱量熱儀BAC-90A，這兩臺儀器的測試范圍足夠覆蓋電池材料級到長(cháng)邊900mm以下電池單體，且滿(mǎn)足熱管理系統（BTMS）開(kāi)發(fā)所需的鋰電池熱仿真關(guān)鍵參數及電池熱失控特征參數測試能力。

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電池熱管理系統的設計與優(yōu)化是該實(shí)驗室關(guān)注的一個(gè)核心課題。熱管理的好壞直接影響電池性能和壽命，對于性能優(yōu)良的BTMS，其設計與優(yōu)化離不開(kāi)電池充放電產(chǎn)熱、比熱容等熱仿真基礎參數。我們?yōu)榭蛻?hù)提供鋰電池熱管理參數測試解決方案，幫助其實(shí)現熱管理和熱設計優(yōu)化。

用戶(hù)價(jià)值

產(chǎn)學(xué)兩不誤，BAC-800A 一機搞定

據了解，車(chē)輛工程學(xué)院的電池熱管理實(shí)驗室為了實(shí)現良好的產(chǎn)教融合效果，在規劃之初即定位于建立較為齊備的電池熱分析實(shí)驗能力，以緊跟鋰電池行業(yè)的技術(shù)發(fā)展。實(shí)驗室經(jīng)過(guò)多輪技術(shù)交流與驗證，最終選擇了我們的大型電池絕熱量熱儀BAC-800A。

電池ARC在更大爐腔尺寸下的絕熱性能是一個(gè)難以攻克的技術(shù)點(diǎn)，我們的研發(fā)人員在深刻理解應用與研究需求的基礎上，完成了爐體結構改良+軟件算法優(yōu)化，使得電池級ARC兼顧了大尺寸及高精密電池自放熱檢測能力。

驗證報告：磷酸鐵鋰熱失控模擬實(shí)驗各臺階樣品溫升速率

利用電池模擬系統，全系列儀器經(jīng)過(guò)反復驗證校準，確保儀器在各溫度臺階的溫升速率和理論值始終保持一致，每一個(gè)臺階的溫升速率檢測誤差均小于0.002°C/min。因此，儀器可實(shí)現優(yōu)于0.005°C/min的自放熱檢測靈敏度，遠優(yōu)于國內外同類(lèi)型產(chǎn)品。

BAC-800A投入使用后，不僅契合實(shí)驗室當前對于各類(lèi)型電池熱管理測試的研究需要，也便于實(shí)驗室未來(lái)對長(cháng)邊900mm等以下長(cháng)刀大尺寸電芯單體進(jìn)行深入研究的課題開(kāi)發(fā)需求。

車(chē)輛工程學(xué)院電池熱管理實(shí)驗室
大型電池絕熱量熱儀 BAC-800A

可獲取的關(guān)鍵參數：
電池自放熱起始溫度、熱失控起始溫度、熱失控最高溫度、泄壓溫度、最大溫升速率、熱失控孕育時(shí)間、變溫比熱容、絕熱溫升、產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率等。

精確量熱

800mm大直徑爐腔+升級控制軟件，確保高精度的爐體溫度一致性與測量準確性。

低溫模擬

通過(guò)液氮制冷實(shí)現-25℃以上低溫工況下的電池性能研究。

產(chǎn)氣分析

配備承壓2MPa壓力容器，獲取產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率等數據。

可靠安全

分體抗爆箱設計，可調預壓力泄壓閥，全面預防電池熱失控風(fēng)險。

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