產(chǎn)品簡介
產(chǎn)品簡介
BTC電池測試量熱儀是HEL公司經(jīng)典絕熱加速量熱儀PhiTEC（ARC）系列針對(duì)電池測試應(yīng)用的升級(jí)版本——將經(jīng)典應(yīng)用擴(kuò)展至重要性越來越突出的儲(chǔ)能載體的熱危害測試以及電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)性能評(píng)估領(lǐng)域。
隨著電池組體積的不斷增大，其發(fā)生熱失控導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)性與過去相比的后果嚴(yán)重性也與日俱增。HEL 特?fù)?jù)此提供多種型號(hào)ARC絕熱量熱儀以滿足不同客戶的精確需求。
作為真正具有實(shí)用價(jià)值的熱危害和熱管理系統(tǒng)安全評(píng)估工具，BTC能幫助電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)更科學(xué)、從容地應(yīng)對(duì)不斷增長的對(duì)大體積高性能電池的市場需求。BTC電池測試量熱儀可為多次充放電循環(huán)過程提供穩(wěn)定的溫度控制，對(duì)各種規(guī)格電池的熱效應(yīng)評(píng)估和潛在危險(xiǎn)性分析提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
一套設(shè)備即可完成所有測試
可精確測試小電池組件、18650電池、大電池及大電池組的相關(guān)數(shù)據(jù)。
可選配自動(dòng)變焦內(nèi)置高清實(shí)時(shí)監(jiān)控/成像系統(tǒng)，全程記錄PhiTEC BTC儀器內(nèi)部電池樣品在熱危害測試/充放電過程中的表觀現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)測試過程的可視化，提供更多直觀信息方便數(shù)據(jù)解讀。
技術(shù)
絕熱量熱
“絕熱”的字面意思為“熱量不可傳遞”，在熱力學(xué)中我們用它指代一個(gè)熱量無法傳入及傳出的系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室測試中，它是通過將測試池所處的環(huán)境溫度調(diào)節(jié)到到與測試池本身相同的溫度來實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，測試池及其環(huán)境溫度之間沒有溫差，從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的熱動(dòng)態(tài)密閉，即測試池內(nèi)的任何熱量變化必然是其內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)過程所導(dǎo)致。 非常有趣的理論，卻代表著熱穩(wěn)定性研究的一大突破。 為什么要關(guān)心絕熱量熱呢？——為了安全。
HEL的化學(xué)家和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估咨詢師經(jīng)過多年努力，將1970年代晚期陶氏化學(xué)基于絕熱量熱原理的ARC設(shè)備的技術(shù)性能推進(jìn)到一個(gè)新的高度。HEL持續(xù)地致力于將其豐富的熱危害評(píng)估和化學(xué)反應(yīng)研究經(jīng)驗(yàn)注入其遠(yuǎn)比傳統(tǒng)ARC更精良的專業(yè)化PhiTEC (ARC) 設(shè)備，為客戶提供一系列的的高性能絕熱安全工具，作為構(gòu)建現(xiàn)代安全實(shí)驗(yàn)室的重要技術(shù)支柱。
PhiTEC II的薄壁測試池意味著測試體系可以達(dá)到非常低的"phi"因子（亦稱絕熱因子或熱惰性因子）——可以精準(zhǔn)預(yù)測化工廠大型反應(yīng)裝置的安全性及潛在危險(xiǎn)性。
BTC 大電池測試絕熱加速量熱儀
BTC電池測試量熱儀是HEL公司經(jīng)典絕熱量熱儀 PhiTEC (ARC) 系列針對(duì)電池測試的升級(jí)版本——將經(jīng)典應(yīng)用擴(kuò)展至重要性越來越突出的儲(chǔ)能載體設(shè)備測試，可容納Φ50 x 50cm規(guī)格的樣品。
BTC是PhiTEC I (ARC) 的電池測試專業(yè)版，保留了PhiTEC I (ARC)的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用了適應(yīng)大電池（例如EV 或 HEV）的大測試艙室。該系統(tǒng)適用于測試各種類型的電池，從普通的AA電池到車輛電池至軍事或航空專用電池都可輕松應(yīng)對(duì)。
特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
特色
PhiTEC BTC的設(shè)計(jì)
標(biāo)配大體積絕熱腔（Φ35×35或Φ50×50 cm）用于測試大電池及大體積元件，并兼容材料及小規(guī)格電池測試
可選配標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格絕熱腔，更方便快捷地用于電池材料、小電池（18650、26650等）測試
精確的溫度控制——多組跟蹤加熱器確保均勻加熱
直接測量樣品溫度
可擴(kuò)展8組或16組不同的溫度數(shù)據(jù)采集通道，詳盡反映實(shí)驗(yàn)全貌
可選配穿刺模擬、短路模擬及過充模擬測試組件
可選配電池內(nèi)外壓測試組件
安全控制設(shè)計(jì)
堅(jiān)固的多層環(huán)形不銹鋼抗爆結(jié)構(gòu)外殼，耐壓高達(dá)30MPa
自動(dòng)泄壓閥及防爆片雙重保護(hù)
自動(dòng)緊急停車
自動(dòng)快速冷卻模塊（選配）
測試應(yīng)用
成品電池
電池元件( Anode, Cathode, Electrolyte, SEI)
任何充放電狀態(tài)的電池（包括過充和過放）
絕熱量熱
HEL在線校準(zhǔn)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)開始前僅需30分鐘即可自行完成，可在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過程中多次重復(fù)10分鐘的校準(zhǔn)過程并實(shí)時(shí)修正，該方式可使儀器長期保持精準(zhǔn)的校準(zhǔn)狀態(tài)并可自動(dòng)適應(yīng)不同規(guī)格及形狀的測試池、電池及其他樣品。
充放電測試集成
全功能軟件集成控制的充放電循環(huán)裝置，供電功率/電流載荷可控范圍廣，可自動(dòng)測試各種充電、放電、短路和其他常規(guī)操作下電池的相關(guān)數(shù)據(jù)及安全性能，也可與用戶自己提供的輔助測量設(shè)備配套使用。
測試實(shí)驗(yàn)
系統(tǒng)提供4種測試方法，其中2種為標(biāo)準(zhǔn)測試
穩(wěn)定性測試
電池安全基本篩選方法，用于初步分析樣品熱穩(wěn)定性。儀器勻速升溫直至放熱反應(yīng)開始 - 類似于DSC測試
加熱-等待-掃描 （H-W-S）
幾十年來，陶氏化學(xué)的經(jīng)典絕熱加速量熱儀ARC被廣為使用，PhiTEC沿用其標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 樣品以階梯態(tài)勢(shì)升溫，每次升溫之間間隔足夠的時(shí)間以“搜索”放熱反應(yīng)發(fā)生的起始點(diǎn)（Onset），其探測結(jié)果與設(shè)備靈敏度有關(guān)。一旦探測到放熱反應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟用絕熱追蹤模式，用于精確評(píng)定樣品安全性能。
該測試模式用于評(píng)估電池的熱穩(wěn)定性：BTC可準(zhǔn)確測定電池自放熱起始溫度“onset”點(diǎn)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)、反應(yīng)釋放的總能量等定量信息，從而對(duì)電池?zé)岚踩?熱危害進(jìn)行全面的評(píng)估。測試數(shù)據(jù)也可用于電池的設(shè)計(jì)和研發(fā)。
破壞性試驗(yàn)
也可將電池置于耐高壓的絕熱腔中進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)——通過測量密閉空間分解反應(yīng)的氣體產(chǎn)生速度和溫升數(shù)值、溫升速率等評(píng)估其安全性或危害性。
以上應(yīng)用包括濫用測試——評(píng)價(jià)物理性損壞（如穿刺或擠壓損壞）造成的電池性能改變，可選配標(biāo)準(zhǔn)穿刺/擠壓組件或和用戶定制組件。
放熱量和比熱測定
BTC可用于電池平均比熱Cp的測定，并可進(jìn)一步對(duì)電池的自放熱（self-heating）參數(shù)進(jìn)行定量分析，用于表征電池自放熱反應(yīng)的能量輸出。
PhiTEC BTC的低溫應(yīng)用
PhiTEC BTC大電池測試絕熱加速量熱儀超低溫/低溫應(yīng)用
越來越多的鋰離子電池研究工作需要在低溫環(huán)境下進(jìn)行，而標(biāo)準(zhǔn)的熱篩選量熱儀僅可在室溫以上工作。HEL公司的PhiTEC系列絕熱加速量熱儀擴(kuò)展了低溫測試功能，能夠測試超低溫環(huán)境下電池的性能，測試溫度可達(dá)-60℃，這一突破性的功能取決于以下兩個(gè)重要組件的性能優(yōu)勢(shì)：
此性能得益于：
1.系統(tǒng)機(jī)械性能的設(shè)計(jì)改進(jìn)，爐體及測試池部分能夠通過制冷設(shè)備進(jìn)行簡單快速的控溫冷卻，可操作溫度由其外接制冷設(shè)備的性能決定（注：采用介質(zhì)制冷，遠(yuǎn)優(yōu)于“風(fēng)冷”，不會(huì)產(chǎn)生擾流、湍流等影響樣品本身熱性能測試的問題）。
2.全自動(dòng)軟件控制使得儀器可以從任何起始溫度開始進(jìn)行穩(wěn)定測試，無需任何額外的空彈校準(zhǔn)。
事實(shí)上，以上兩個(gè)特性的結(jié)合，使得PhiTEC(ARC) 系統(tǒng)可立即連接制冷設(shè)備擴(kuò)展其工作溫度范圍。這意味著PhiTEC (ARC) 的低溫模塊設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)融為一體，地實(shí)現(xiàn)了從超低溫/低溫、到室溫、直至高溫測試性能的一致性。
熱敏感化學(xué)物質(zhì)、電池、電池組或電池原件的低溫絕熱測試典型數(shù)據(jù)如下圖所示，測試起始溫度為-20℃，采用標(biāo)準(zhǔn)HWS測試模式，直至儀器探測到放熱反應(yīng)，從該溫度點(diǎn)（大約為20℃）開始，樣品進(jìn)入自放熱階段。
