Повышение безопасности литиевых батарей: устройства для испытания теплопроводности ячеек

В области решений для хранения энергии литий-ионные аккумуляторы выделяются своей высокой плотностью энергии и возможностью перезарядки, питая все, от смартфонов до электромобилей. Однако вместе с их неоспоримыми преимуществами возникает настоятельная необходимость обеспечения безопасности и управления температурой. Zeal Instruments, пионер в области тестирования тепловых параметров литий-ионных аккумуляторов, предлагает набор передовых решений для лабораторных испытаний . В их арсенале есть устройства для испытания теплопроводности ячеек, которые играют ключевую роль в повышении безопасности и производительности аккумуляторов.

Тестирование параметров терморегулирования

Этот набор испытательных решений охватывает оценку тепловыделения, теплоемкости, тепловыделения во время заряда и разряда аккумулятора, удельной теплоемкости, теплопроводности и теплопроводности во время заряда и разряда аккумулятора в различных условиях. Тщательно исследуя эти тепловые свойства, Zeal Instruments помогает в разработке высокопроизводительных аккумуляторных систем и облегчает точное моделирование теплового управления.

1.1 3D-анализатор тепловых свойств

Этот передовой инструмент позволяет проводить комплексный анализ тепловых свойств в трех измерениях, предоставляя бесценную информацию о сложной динамике распределения тепла внутри ячеек аккумуляторной батареи.

Основанный на технологии бесконтактной термографии и динамической трехмерной инверсии данных, TCA 3DP-160 подходит для оценки теплопроводности и температуропроводности образцов со сложной структурой (многослойных, гетерогенных, анизотропных), таких как литиевые батареи.

1.2 Двухрежимный тестер тепловых параметров

Моделируя различные условия эксплуатации, этот тестер обеспечивает детальное понимание тепловых параметров, имеющих решающее значение для оптимизации производительности и безопасности аккумулятора в различных сценариях.

На основе бесконтактного измерения температуры с помощью инфракрасной термографии и технологии анализа инверсии модели трехмерного теплообмена TCA 2SC-080 подходит для оценки гетерогенных образцов со структурой ядро-оболочка. Он позволяет проводить прямые неразрушающие испытания теплопроводности и внутреннего теплового сопротивления твердотельных литиевых аккумуляторных элементов.

Испытание характеристик взрыва газа

Тестирование характеристик взрыва газа является важнейшим компонентом протоколов оценки безопасности аккумуляторов. Устройства для испытания теплопроводности ячеек Zeal Instruments тщательно разработаны для оценки характеристик взрыва при тепловом разгоне аккумулятора и выбросе взрывоопасных веществ. Благодаря комплексному анализу тщательно оцениваются такие параметры, как пределы взрыва, максимальное давление взрыва, индекс взрыва и скорость сгорания газа, что дает представление, необходимое для снижения потенциальных опасностей во время работы аккумулятора.

2.1 Многофазный испытатель предела взрываемости под высоким давлением: точность оценки

Многофазный тестер предела взрываемости высокого давления от Zeal Instruments является вершиной точности в оценке пределов взрываемости в условиях высокого давления. Этот передовой тестер позволяет исследователям и отраслевым специалистам определять пороги безопасности с непревзойденной точностью, облегчая проектирование более безопасных систем батарей и внедрение надежных протоколов безопасности.

Более того, он позволяет измерять различные характеристики горения и взрыва, включая нижний и верхний пределы взрываемости, предельную концентрацию кислорода, давление взрыва, скорость нарастания давления и многое другое, обеспечивая всестороннее понимание поведения материалов в экстремальных условиях.

2.2 Тестер скорости горения газа: количественная оценка динамики горения

Для количественной оценки скорости горения газов, выделяемых при тепловом разгоне батареи, Zeal Instruments предлагает специализированный тестер скорости горения газа. Этот инструмент предоставляет исследователям точные измерения динамики горения, помогая в понимании и снижении потенциальных рисков, связанных со взрывами газа.

2.3 Тестер предела взрываемости: определение порогов безопасности

Тестер пределов взрываемости Zeal Instruments играет ключевую роль в определении порогов безопасности, определяя верхние и нижние пределы взрывов газа. Точно измеряя эти пределы, исследователи могут устанавливать протоколы безопасности, адаптированные к конкретным конфигурациям аккумуляторов, обеспечивая оптимальную безопасность во время работы.

Онлайн-анализ состава газа: данные в реальном времени

Zeal Instruments предлагает комплексное решение для анализа состава газа в режиме онлайн, специально разработанное для изучения состава газа во время теплового разгона литиевых батарей. Моделируя процесс теплового разгона батарей в адиабатической среде, это решение синхронно анализирует изменение состава газа на протяжении всего процесса.

Он точно измеряет ключевые параметры, такие как скорость генерации газа, давление газа и анализ состава газа, предоставляя бесценную поддержку данных для изучения механизмов химических реакций на различных стадиях теплового разгона. Эта возможность помогает оптимизировать материалы и структуры аккумулятора, тем самым повышая безопасность и производительность аккумулятора.

Тестирование параметров характеристик тепловой безопасности: оценка термической стабильности

Тестирование параметров характеристик тепловой безопасности Zeal Instruments является неотъемлемой частью понимания термической стабильности элементов батареи. Подвергая элементы различным неблагоприятным условиям, тщательно измеряются такие параметры, как начальная температура самонагрева, начальная температура теплового разгона, максимальная скорость повышения температуры и инкубационное время теплового разгона. Это комплексное тестирование позволяет исследователям и отраслевым специалистам оценивать безопасность и надежность элементов батареи в различных сценариях.

3.1 Адиабатический калориметр большой батареи: комплексный термический анализ

Адиабатический калориметр для больших батарей от Zeal Instruments предлагает комплексное решение для термического анализа больших аккумуляторных систем. Это передовое устройство с диаметром камеры печи 420 мм и глубиной 520 мм обеспечивает точное измерение скоростей тепловыделения и термической стабильности, предоставляя подробные сведения о термическом поведении аккумуляторных элементов. Специально разработанный для исследования квадратных, пакетных и аналогичных типов аккумуляторных элементов, а также модулей малого размера, он служит вентилируемым адиабатическим калориметром, имеющим решающее значение для изучения механизмов теплового разгона и распространения.

Проводя тщательный термический анализ, адиабатический калориметр для больших батарей помогает в определении параметров безопасности батарей, что имеет решающее значение для разработки более безопасных аккумуляторных систем. Благодаря возможности измерения таких параметров, как температура начала теплового разгона, максимальная скорость повышения температуры, адиабатическое повышение температуры, удельная теплоемкость и тепловыделение во время зарядки/разрядки, он позволяет проводить тщательную оценку и оптимизацию конструкций батарей для повышения безопасности и производительности.

3.2 Адиабатический калориметр с малой батареей: точность в компактных конструкциях

Для небольших аккумуляторных систем Zeal Instruments предлагает адиабатический калориметр для малых аккумуляторов. Несмотря на компактную конструкцию, этот калориметр сохраняет точность и достоверность, присущие продуктам Zeal Instruments. Исследователи могут положиться на это устройство для точного измерения тепловых параметров, гарантируя тщательную оценку безопасности даже в стесненных условиях. Адиабатический калориметр для малых аккумуляторов является ценным инструментом для оценки тепловой стабильности аккумуляторных элементов в различных приложениях. Благодаря возможности измерения таких параметров, как температура начала теплового разгона, максимальная скорость повышения температуры и адиабатическое повышение температуры, он обеспечивает всестороннее понимание теплового поведения аккумуляторных элементов, помогая в разработке более безопасных аккумуляторных систем.

Оценка безопасности материалов

Характеристика термической стабильности и безопасности материалов аккумуляторов имеет первостепенное значение, и комплекс испытательных решений Zeal Instruments обеспечивает точные измерения параметров, связанных с характеристиками термического разложения и безопасностью электролита.

4.1 Адиабатический калориметр ускорения: точное измерение тепловыделения

Адиабатический калориметр ускорения от Zeal Instruments может оценивать термическую стабильность материалов литиевых батарей, измерять тепловое разложение и экзотермические свойства после смешивания материалов положительных электродов с электролитами и рассчитывать термодинамические и кажущиеся кинетические параметры реакций разложения. Это помогает в проектировании батарей и моделировании тепловых систем, улучшая показатели тепловой безопасности аккумуляторных систем.

4.2 Микромасштабный непрерывный закрытый тестер температуры вспышки: оценка температуры вспышки

Для оценки температуры вспышки электролитов аккумуляторов бесценным оказывается микромасштабный непрерывный закрытый тестер точки вспышки Zeal Instruments. Этот тестер обеспечивает непрерывное измерение температуры вспышки в закрытой системе, гарантируя точные и надежные результаты. Определяя критические температуры, при которых может произойти воспламенение, исследователи могут эффективно оценивать безопасность электролитов аккумуляторов. 

4.3. Микро-тестер давления паров: понимание давления паров

Тестер давления микропаров компании Zeal Instruments позволяет исследователям изучать свойства давления паров электролитов аккумуляторов. Благодаря точному измерению давления паров при различных температурах этот тестер дает представление о летучести и стабильности компонентов электролита. Такое понимание необходимо для разработки более безопасных систем аккумуляторов с улучшенными характеристиками.

Заключение

От характеристики материалов аккумулятора до оценки характеристик теплового разгона, испытательные устройства для измерения теплопроводности ячеек Zeal Instruments находят применение на протяжении всего жизненного цикла аккумулятора . Их решения, специально разработанные для обеспечения безопасности и надежности, предлагают комплексную оценку запасов прочности аккумуляторных ячеек и опасностей отказов. Более того, они помогают пользователям в достижении теплового управления и оптимизации конструкции. В поисках более безопасных и эффективных литий-ионных аккумуляторов Zeal Instruments выступает в качестве маяка инноваций и опыта. 

Их устройства для испытания теплопроводности ячеек не только позволяют проводить комплексный анализ тепловых свойств, но и прокладывают путь к разработке высокопроизводительных аккумуляторных систем с улучшенными функциями безопасности. Поскольку отрасль литий-ионных аккумуляторов продолжает развиваться, роль точных решений для тестирования и управления температурой становится все более незаменимой, и Zeal Instruments находится на переднем крае, стимулируя прогресс и инновации в этой жизненно важной области.