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熱失控試驗(yàn)裝置

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杭州焦耳智能科技有限公司是一家專業(yè)從事量熱儀器研發(fā)和銷售的高技術(shù)企業(yè),,專注于化工安全,、鋰電池、新材料,、溫度測控等領(lǐng)域,。公司擁有一支由多名C9高校畢業(yè)博士組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì) ,現(xiàn)已開發(fā)并量產(chǎn)的儀器主要有:絕熱加速量熱儀,、差示掃描量熱儀,、電池等溫量熱儀,、電池絕熱量熱儀等,。焦耳智能堅(jiān)持以專業(yè)、精準(zhǔn),、高效的服務(wù)為核心,,為客戶提供可靠的測試儀器和解決方案。



量熱與熱分析儀器

熱失控試驗(yàn)裝置是一種專門設(shè)計(jì)用于模擬電池或電池系統(tǒng)在異常情況下(如過熱,、過充,、短路等)熱失控過程的設(shè)備。它能夠精確控制環(huán)境條件,,監(jiān)測設(shè)備內(nèi)部的溫度,、壓力、火焰等參數(shù),,以評估設(shè)備在熱失控狀態(tài)下的安全性和穩(wěn)定性,。

用途

安全性評估:用于評估電池、電池組等產(chǎn)品在熱失控情況下的安全性能,,確定其在特定條件下是否會發(fā)生爆炸,、起火等危險(xiǎn)情況。

研發(fā)與改進(jìn):幫助研究人員了解熱失控的機(jī)理和發(fā)展過程,,為開發(fā)更安全,、可靠的電池產(chǎn)品提供依據(jù)。通過模擬不同的熱失控場景,,分析電池在不同條件下的響應(yīng),,從而優(yōu)化電池的設(shè)計(jì)和材料選擇。

質(zhì)量控制:在生產(chǎn)過程中作為質(zhì)量檢測手段,,確保每批產(chǎn)品都符合安全標(biāo)準(zhǔn),。通過抽樣測試,,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題,防止不合格產(chǎn)品流入市場,。

法規(guī)遵循:滿足相關(guān)的國際,、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對電池安全測試的要求。例如,,聯(lián)合國運(yùn)輸法規(guī),、IEC標(biāo)準(zhǔn)等都規(guī)定了電池必須通過特定的熱失控試驗(yàn)。

 

熱失控試驗(yàn)裝置特點(diǎn):

大尺寸測試腔體:適應(yīng)大電芯,、模組測試需求,。  

多重安全防護(hù):確保實(shí)驗(yàn)過程安全可靠。

精準(zhǔn)熱參數(shù)測量:熱失控起始溫度等參數(shù)精準(zhǔn),。  

功能豐富:集成充放電,、氣體收集等測試功能。

模擬多種熱失控觸發(fā):支持電濫用,、熱濫用,、機(jī)械濫用等多種工況模擬。

 

熱失控試驗(yàn)裝置技術(shù)規(guī)格:

參數(shù)       

        

參數(shù)        

         

控溫范圍     

RT~350℃   

充放電柜通道電流范圍        

±1200A      

溫度顯示分辨力 

0.001℃      

充放電柜通道總電壓范圍       

0-10V       

溫度穩(wěn)定性   

0.01℃/min   

通道功率測控精度 

±0.1%F.S     

溫度檢測閾值  

0.005~0.02℃/min

電流響應(yīng)時(shí)間   

<5ms        

溫度跟蹤速率  

0.005℃/min -10℃/min

充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間  

≤10ms

           

充放電柜通道數(shù) 

根據(jù)功率及用戶需求設(shè)定

數(shù)據(jù)記錄間隔   

≤10ms       

電壓采集系統(tǒng)  

0-10V,7路/通道,,分辨力1mV        

                   

 

 

熱失控試驗(yàn)裝置的操作流程:  

一,、試驗(yàn)前準(zhǔn)備  
設(shè)備檢查  
外觀檢查:檢查外觀,確保無明顯的損壞,、變形或腐蝕,。特別是試驗(yàn)腔體,要檢查其密封處是否完好,,沒有裂縫或縫隙,。  
線路連接檢查:仔細(xì)檢查設(shè)備的各種線路連接,包括電源線,、信號線等,,確保連接牢固,無松動(dòng)或破損,。對于加熱系統(tǒng),、監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的線路,要重點(diǎn)關(guān)注其是否正確接入相應(yīng)的接口,。  
傳感器校準(zhǔn):對溫度傳感器,、壓力傳感器、煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鞯冗M(jìn)行校準(zhǔn),。使用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)設(shè)備,,如標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、壓力計(jì)等,確保傳感器的測量精度符合要求,。  
樣品準(zhǔn)備  
電池選擇與檢查:根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的電池,。對電池進(jìn)行外觀檢查,確保電池外殼無明顯的機(jī)械損傷,。同時(shí),,要測量電池的初始電壓、內(nèi)阻等參數(shù),,并記錄下來,。  
電池安裝:將電池正確安裝在試驗(yàn)腔體內(nèi)的位置。如果是多節(jié)電池組成的電池組,,要按照實(shí)際使用情況連接好電池組,,并確保連接緊密、可靠,。  
試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置  
溫度設(shè)置:在設(shè)備的控制系統(tǒng)中設(shè)置加熱系統(tǒng)的目標(biāo)溫度和升溫速率,。目標(biāo)溫度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和電池的特性來確定,一般設(shè)置為電池可能出現(xiàn)熱失控的溫度以上,,如150-200℃,。升溫速率通常控制在1-5℃/min,,具體數(shù)值可根據(jù)試驗(yàn)需求調(diào)整,。  
通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置:設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量和出風(fēng)量,。進(jìn)風(fēng)量要保證能夠?yàn)殡姵靥峁┳銐虻睦鋮s空氣,,而出風(fēng)量要將電池產(chǎn)生的熱量和可能產(chǎn)生的有害氣體及時(shí)排出??筛鶕?jù)設(shè)備的通風(fēng)能力和電池的發(fā)熱量來合理匹配進(jìn),、出風(fēng)量。  
監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置:設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集頻率,。對于溫度,、電壓、電流等關(guān)鍵參數(shù),,可設(shè)置較高的采集頻率,,如每秒采集一次或多次;對于煙霧,、火焰等信號,,一旦檢測到相關(guān)信號,應(yīng)立即觸發(fā)報(bào)警和相應(yīng)的控制措施,。  
二,、試驗(yàn)過程  
加熱階段  
啟動(dòng)加熱系統(tǒng):按照設(shè)定的升溫速率啟動(dòng)加熱系統(tǒng),對試驗(yàn)腔體和電池進(jìn)行加熱。在加熱過程中,,密切關(guān)注加熱系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),,確保其正常工作。  
溫度監(jiān)測與記錄:通過溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測電池和試驗(yàn)腔體的溫度變化,。當(dāng)溫度接近目標(biāo)溫度時(shí),,適當(dāng)降低加熱功率,避免溫度過沖,。同時(shí),,記錄溫度隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù),以便后續(xù)分析,。  
熱失控監(jiān)測階段  
參數(shù)監(jiān)測:持續(xù)監(jiān)測電池的電壓,、電流、內(nèi)阻以及試驗(yàn)腔體的壓力,、溫度等參數(shù),。一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)出現(xiàn)異常變化,如電壓急劇下降,、內(nèi)阻迅速增大,、溫度和壓力快速上升等,可能是電池即將發(fā)生熱失控的信號,。  
煙霧和火焰監(jiān)測:密切觀察試驗(yàn)腔體內(nèi)是否有煙霧或火焰產(chǎn)生,。如果檢測到煙霧,應(yīng)立即啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng),,加大抽風(fēng)量,,將煙霧排出腔體。如果發(fā)現(xiàn)火焰,,要及時(shí)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火,。  
熱失控發(fā)生后的處理  
停止加熱和通風(fēng):一旦確定電池發(fā)生熱失控,立即停止加熱系統(tǒng),,并關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng),,防止空氣流通加劇火勢或使燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)擴(kuò)散。  
記錄數(shù)據(jù):在熱失控發(fā)生后,,繼續(xù)記錄電池的各項(xiàng)參數(shù)以及試驗(yàn)腔體的壓力,、溫度等數(shù)據(jù),直到電池的溫度和壓力穩(wěn)定下來,。這些數(shù)據(jù)對于分析熱失控的過程和原因非常重要,。  
安全觀察:在確保安全的情況下,通過試驗(yàn)腔體的觀察窗或其他觀察設(shè)備觀察電池的狀態(tài),,記錄電池的損壞情況,,如外殼破裂,、鼓包、漏液等,。  
三,、試驗(yàn)結(jié)束后的操作  
冷卻階段  
自然冷卻:讓試驗(yàn)腔體和電池在環(huán)境中自然冷卻一段時(shí)間。這個(gè)過程可能需要數(shù)小時(shí)甚至更長時(shí)間,,具體取決于電池的大小和熱失控的程度,。在冷卻過程中,要繼續(xù)監(jiān)測電池的溫度,,確保溫度不會再次上升,。  
輔助冷卻(可選):如果自然冷卻速度太慢,可以使用輔助冷卻設(shè)備,,如風(fēng)扇或冷卻水機(jī),,加快冷卻速度。但在使用輔助冷卻設(shè)備時(shí),,要注意避免對試驗(yàn)腔體和電池造成額外的損壞,。  
廢氣處理  
排出有害氣體:在確保安全的情況下,打開試驗(yàn)腔體,,將內(nèi)部的有害氣體排出到通風(fēng)良好的環(huán)境中,。對于可能含有腐蝕性或有毒的氣體,要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,,如佩戴防毒面具,、使用氣體吸收裝置等。  
設(shè)備清理與維護(hù)  
清潔試驗(yàn)腔體:清理試驗(yàn)腔體內(nèi)部的殘留物,,如電池碎片,、燃燒產(chǎn)物等。使用適當(dāng)?shù)那鍧崉┖凸ぞ?,避免對腔體造成損壞,。同時(shí),要清理通風(fēng)管道和過濾器,,確保其暢通無阻。  
設(shè)備檢查與維護(hù):進(jìn)行全面檢查,,包括加熱系統(tǒng),、通風(fēng)系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)等,。檢查設(shè)備的部件是否有損壞或磨損,,如有問題及時(shí)更換或維修。同時(shí),,要對設(shè)備的軟件系統(tǒng)進(jìn)行檢查和更新,,確保其功能正常。
 


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