Проверка опасности аккумуляторных батарей — оценка безопасности при тепловом разгоне небольших одноэлементных батарей

Проверка на опасность аккумуляторов широко используется в таких важных отраслях, как новые энергетические транспортные средства, хранение энергии, бытовая электроника и аэрокосмическая промышленность, что вызывает значительную общественную обеспокоенность по поводу их безопасности. Тепловой разгон, основной фактор инцидентов, связанных с безопасностью литиевых аккумуляторов, может привести к пожарам или взрывам, что напрямую угрожает безопасности пользователя.

Введение в адиабатический калориметр малой батареи BAC-90AE

Адиабатический калориметр для малых батарей BAC-90AE  — это усовершенствованное устройство для тестирования безопасности, разработанное на основе традиционных адиабатических калориметров. Он специально разработан для тестирования безопасности малых батарей. Этот инструмент отлично подходит для сбора подробных данных о показателях безопасности в различных условиях эксплуатации, интегрируя синхронизированный сбор данных о напряжении батареи, токе, энергии, температуре, давлении и времени.

Основные функции и возможности

BAC-90AE создает идеальную адиабатическую среду для точного измерения параметров теплового поведения, таких как начальная температура теплового разгона батареи, максимальная скорость повышения температуры и адиабатическое повышение температуры. Он оснащен встроенным модулем заряда/разряда батареи, который обеспечивает плавное переключение режимов и точный контроль условий зарядки. Этот модуль упрощает настройку постоянного тока и напряжения зарядки, а также настройку тока заряда/разряда и вычисляет емкость батареи в реальном времени. Калориметр может одновременно получать данные о напряжении батареи, токе, температуре и давлении, что делает его бесценным для анализа теплового разгона.

Улучшенные функции безопасности и соответствие стандартам

В дополнение к своим техническим возможностям BAC-90AE включает в себя многочисленные функции безопасности для обеспечения безопасной работы. К ним относятся сигналы тревоги избыточного давления и перегрева, а также автоматический механизм подъема крышки печи для повышения безопасности во время испытаний. Калориметр соответствует строгим стандартам, включая ASTM E1981-98 и SN/T3078.1, что гарантирует соответствие международным протоколам испытаний на безопасность. Его способность выполнять испытания удельной теплоты при постоянной мощности и скорости еще больше повышает точность тепловых измерений, укрепляя его роль как важнейшего инструмента в оценке безопасности батарей.

Адиабатический калориметр Zeal Instruments с малой батареей для комплексной оценки теплового разгона

Адиабатический калориметр для небольших батарей от Battery Hazard Screening может оценить безопасность теплового разгона отдельных ячеек. Он может измерять цилиндрические ячейки, квадратные ячейки и ячейки-мешки, а измеряемые параметры включают следующее:

Использование малогабаритного адиабатического калориметра для комплексного тестирования

Адиабатический калориметр для малых батарей  является инструментом для проведения низкотемпературных циклических испытаний на старение литий-ионных батарей NCA811. Он позволяет проводить подробный анализ состояния здоровья (SOH) относительно удельной теплоемкости, характеристик тепловыделения и свойств газообразующих веществ. Этот инструмент обеспечивает комплексный подход к повышению производительности и безопасности батарей.

Оценка удельной теплоемкости

• Важность удельной теплоемкости: удельная теплоемкость имеет решающее значение в переходных симуляциях в системах терморегулирования литиевых батарей. Она служит основой для количественной оценки того, сколько тепла батарея генерирует и передает во время работы. Этот параметр необходим для понимания и моделирования теплового поведения батарей, которое напрямую влияет на их производительность и безопасность.

• Методы измерения: Адиабатический калориметр для малой батареи предназначен для измерения удельной теплоемкости ячеек батареи с высокой точностью. Изолируя батарею в адиабатической среде, калориметр обеспечивает точность измерений поглощения и выделения тепла, предоставляя надежные данные, которые жизненно важны для оптимизации стратегий управления температурой батареи.

• Последствия для проектирования аккумуляторов: Точное измерение удельной теплоемкости помогает в проектировании литиевых аккумуляторов, которые могут эффективно управлять теплом. Это имеет решающее значение для поддержания оптимальных рабочих температур, тем самым повышая эффективность аккумулятора и продлевая срок его службы. Понимая и контролируя характеристики генерации и передачи тепла, инженеры могут разрабатывать аккумуляторы, которые не только более безопасны, но и имеют большую емкость и более длительный срок службы, что необходимо для приложений в условиях высокого спроса, таких как электромобили и системы хранения возобновляемой энергии.

Оценка тепловыделения при зарядке/разрядке

• Влияние старения на тепловыделение: Старение аккумулятора может изменить количество и скорость тепловыделения, что существенно влияет как на срок службы, так и на безопасность литий-ионных аккумуляторов. Понимание этих изменений имеет решающее значение для поддержания надежности аккумулятора с течением времени.

• Роль адиабатического калориметра: адиабатический калориметр для малых батарей оснащен сложным модулем заряда/разряда, который точно измеряет тепло, выделяемое во время работы батареи. Этот инструмент позволяет подробно отслеживать закономерности тепловыделения, предоставляя информацию о том, как старение влияет на производительность батареи.

• Повышение безопасности и эффективности аккумулятора: отслеживая данные о выработке тепла, калориметр играет важную роль в раннем обнаружении эффектов старения. Эта информация используется для разработки стратегий, которые смягчают эти эффекты, тем самым повышая общую безопасность и эффективность работы аккумулятора. Такие упреждающие меры гарантируют, что аккумуляторные системы остаются надежными и работают оптимально в течение всего предполагаемого срока службы.

Анализ теплового разгона и газообразования

• Понимание теплового разгона: тепловой разгон в батареях может привести к катастрофическим отказам. Адиабатический калориметр для малых батарей использует режим Heat-Wait-Search (HWS) для точного определения критических параметров, которые сигнализируют о начале теплового разгона. Этот режим помогает определить конкретные условия, при которых батареи становятся нестабильными.

• Синхронизированное тестирование для анализа газа: калориметр расширяет свои возможности тестирования, синхронизируя измерение давления газа при тепловом разгоне и сбор газов в специально запечатанных камерах. Эта установка позволяет проводить точный анализ газов, выделяемых во время термических инцидентов, предоставляя ценную информацию о химических и физических изменениях, происходящих внутри батареи.

• Повышение безопасности и эффективности: анализируя газы, выделяемые при тепловом разгоне, калориметр помогает понять эксплуатационные риски, связанные с использованием батареи. Этот анализ необходим для разработки надежных мер безопасности и улучшения конструкции батареи, обеспечивая более безопасные и эффективные технологии батарей для различных применений.

Заключительные мысли: проверка опасности аккумулятора

Оценка безопасности в мелкомасштабных одноэлементных тепловых разгонах посредством скрининга опасности батареи имеет решающее значение для развития технологии батарей и защиты пользователей. Использование передовых инструментов, таких как адиабатический калориметр для малых батарей, позволяет точно измерять и анализировать удельную теплоемкость, тепловыделение во время циклов заряда/разряда и поведение газа в сценариях тепловых разгонов. Этот тщательный анализ выявляет риски и поддерживает создание более безопасных конструкций батарей и надежных систем терморегулирования. В конечном счете, эти оценки играют ключевую роль в повышении надежности и стандартов безопасности литий-ионных батарей в различных областях применения.