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熱失控試驗機（電腦式）

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東莞市捷東試驗設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡介

產(chǎn)品詳細介紹ProductIntroduction一、設(shè)備介紹：1、設(shè)備組成：防爆箱+可控加熱板+電腦測試系統(tǒng)+溫度、電壓采集模塊；2、熱失控觸發(fā)方式：加熱3、測試對象：測試電量范圍3~280Ah的電池

詳細介紹

產(chǎn)品詳細介紹Product Introduction

一、設(shè)備介紹：

1、設(shè)備組成：防爆箱+可控加熱板+電腦測試系統(tǒng)+溫度、電壓采集模塊；
2、熱失控觸發(fā)方式：加熱
3、測試對象：測試電量范圍3~280Ah的電池。（或根據(jù)電池規(guī)格定制）
二、滿足標準
《GB/T 36276-2018 電力儲能用鋰離子電池》熱失控擴散試驗
《GB38031-2020 電動汽車用動力蓄電池安全要求》熱擴散乘員保護分析與驗證
三、熱失控試驗方法：
GB/T 36276-2018 單體電池熱失控試驗要求:
1.使用平面狀或棒狀加熱裝置，并且其表面應覆蓋陶瓷，金屬或絕緣層，加熱裝置加熱功率應符合表A.1的規(guī)定。完成電池單體與加熱裝置的裝配,加熱裝置與電池應直接接觸，加熱裝置的尺寸規(guī)格不應大于電池單體的被加熱面;安裝溫度監(jiān)測器,監(jiān)測點溫度傳感器布置在遠離熱傳導的一側(cè),即安裝在加熱裝置的對側(cè)(參見圖A.2),溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔不應大于1s,準確度應為士2℃,溫度傳感器的直徑應小于1mm；
2.電池單體初始化充電后,再用1Crcn恒流繼續(xù)充電12min:
3.啟動加熱裝置,并以其功率對測試對象持續(xù)加熱，當發(fā)生熱失控或監(jiān)測點溫度達到300℃時,停止觸發(fā),關(guān)閉加熱裝置；
4.記錄試驗結(jié)果。
判定方法：是否發(fā)生熱失控應按下列條件判定:
1.測試對象產(chǎn)生電壓降；
2.監(jiān)測點溫度達到電池的保護溫度；
3.監(jiān)測點的溫升速率≥1℃/s；
4.當1)+3)或2)+3)發(fā)生時,判定電池單體發(fā)生熱失控；
5.加熱過程中及加熱結(jié)束1h內(nèi),如果發(fā)生起火、爆炸現(xiàn)象,試驗應終止并判定為發(fā)生熱失控。

GB/T 36276-2018 電池模塊熱失控擴散試驗要求：
1.電池模塊初始化充電；
2.按下列條件試驗：
1)熱失控觸發(fā)方式：可從過充和加熱兩種方式中選擇一種作為熱失控觸發(fā)方式；
2)熱失控觸發(fā)對象:選擇可實現(xiàn)熱失控觸發(fā)的電池單體作為熱失控觸發(fā)對象，其熱失控產(chǎn)生的熱量應非常容易傳遞至相鄰電池單體，例如，選擇電池模塊內(nèi)最靠近中心位置的電池單體,或被其他電池單體包圍且很難產(chǎn)生熱輻射的電池單體。
3.選擇過充觸發(fā)熱失控：以最小1/3Crcn、不大于產(chǎn)品能持續(xù)工作的電流對觸發(fā)對象進行恒流充電,直至其發(fā)生熱失控或觸發(fā)對象的荷電狀態(tài)達到200%SOC；過充觸發(fā)要求在觸發(fā)對象上連接額外的導線以實現(xiàn)過充,電池模塊中的其他電池單體不應過充；如果未發(fā)生熱失控,繼續(xù)觀察1h；
4.選擇加熱觸發(fā)熱失控：使用平面狀或棒狀加熱裝置,其表面應覆蓋陶瓷、金屬或絕緣層。對于尺寸與電池單體相同的塊狀加熱裝置，可用該加熱裝置代替其中一個電池單體；對于尺寸比電池單體小的塊狀加熱裝置，則可將其安裝在模塊中,并與觸發(fā)對象的表面直接接觸；對于薄膜加熱裝置,則應將其始終附著在觸發(fā)對象的表面；加熱裝置加熱面積不應大于電池單體的表面積;將加熱裝置的加熱面與電池表面直接接觸，加熱裝置的位置應與下一步驟5.中規(guī)定的溫度傳感器的位置相對應；安裝完成后，啟動加熱裝置，以加熱裝置的功率對觸發(fā)對象持續(xù)加熱：加熱裝置功率宜符合表A.1的規(guī)定；當發(fā)生熱失控或步驟5.定義的監(jiān)測點溫度達到300℃時,停止觸發(fā)；如果未發(fā)生熱失控,繼續(xù)觀察1h；
5.電壓及溫度的監(jiān)測應符合下列要求:
1)監(jiān)測觸發(fā)對象及與其相鄰最近的兩只電池單體的電壓和溫度以判定觸發(fā)對象及相鄰電池
單體是否發(fā)生熱失控,從而判斷電池模塊是否發(fā)生熱失控擴散；監(jiān)測電壓時,不應改動原始的電路；溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔不應大于1s.準確度應為±2℃,溫度傳感器的直徑應小于1mm；
2)過充觸發(fā)時,溫度傳感器應布置在電池單體表面與正負極柱等距且離正負極柱最近的位置(參見圖A.4)；

3) 加熱觸發(fā)時,溫度傳感器布置在遠離熱傳導的一側(cè),即安裝在加熱裝置的對側(cè)(參見圖 A.2),如果難以直接安裝溫度傳感器,應布置在能探測到觸發(fā)對象連續(xù)溫升的位置。

6. 記錄試驗結(jié)果。
判定方法：
是否發(fā)生熱失控擴散應按下列條件判定:
1. 測試對象產(chǎn)生電壓降；
2. 監(jiān)測點溫度達到電池的保護溫度；
3.監(jiān)測點的溫升速率≥1℃/s；
4.當1)+3)或2)+3)發(fā)生時,判定電池單體發(fā)生熱失控；
5.當與觸發(fā)對象相鄰的電池單體發(fā)生熱失控時,判定為電池模塊發(fā)生熱失控擴散；熱失控觸發(fā)過程中及觸發(fā)結(jié)束1h內(nèi),如果發(fā)生起火、爆炸現(xiàn)象，試驗應終止并判定為電池模塊發(fā)生熱失控擴散。
GB38031-2020 熱擴散乘員保護驗證試驗要求：
推薦 “針刺觸發(fā)”或“加熱觸發(fā)”作為熱擴散試驗的可選方法,制造商可以選擇其中一種方
法,也可自行選擇其他方法來觸發(fā)熱失控。
1.熱失控觸發(fā)對象：試驗對象中的電池單體。選擇電池包內(nèi)靠近中心位置,或者被其他電池單體包圍的電池單體。
2.推薦的針刺觸發(fā)熱失控方法如下:
a) 刺針材料：鋼；
b) 刺針直徑：3mm~8 mm；
c)針尖形狀：圓錐形,角度為20°~60°；
d)針刺速度：0.1mm/s~10mm/s；
e)針刺位置及方向：選擇能觸發(fā)電池單體發(fā)生熱失控的位置和方向(例如,垂直于極片的方向)。
3.推薦的加熱觸發(fā)熱失控方法：使用平面狀或者棒狀加熱裝置,并且其表面應覆蓋陶瓷、金屬或絕緣層。對于尺寸與電池單體相同的塊狀加熱裝置,可用該加熱裝置代替其中一個電池單體,與觸發(fā)對象的表面直接接觸；對于薄膜加熱裝置,則應將其始終附著在觸發(fā)對象的表面；加熱裝置的加熱面積都應不大于電池單體的表面積；將加熱裝置的加熱面與電池單體表面直接接觸,加熱裝置的位置應與4.中規(guī)定的溫度傳感器的位置相對應；安裝完成后,應在24h內(nèi)啟動加熱裝置,以加熱裝置的功率觸發(fā)對象進行加熱；加熱裝置的功率要求見表 C.2；當發(fā)生熱失控或者 4.定義的監(jiān)測點溫度達300 ℃時,停止觸發(fā)。

4.推薦的監(jiān)控點布置方案如下：
a) 監(jiān)測電壓或溫度，應使用原始的電路或追加新增的測試用電路。監(jiān)測溫度定義為溫度A(測試過程中觸發(fā)對象的表面溫度)。溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔應小于1s,準確度要求為士2℃。
b) 針刺觸發(fā)時,溫度傳感器的位置應盡可能接近短路點,也可使用針的溫度(如圖 C.1所示)。
c) 加熱觸發(fā)時,溫度傳感器布置在遠離熱傳導的一側(cè)，即安裝在加熱裝置的對側(cè)(如圖 C.2所示）

四、技術(shù)參數(shù)：

觸發(fā)方式	加熱
加熱觸發(fā)模式通道	2通道注：1通道圓形電熱絲（表面絕緣層），另1通道方形加熱板（金屬表層）
加熱功率	3KW,單通道（加熱功率可依據(jù)加熱板規(guī)格%設(shè)置）
功率調(diào)節(jié)方式	更換不同功率加熱板+調(diào)節(jié)輸入大小
加熱板數(shù)量	不同規(guī)格 3個
加熱板電壓	AC 220V,50HZ
電池電壓采集通道	8通道
電池溫度采集通道	24通道
采集速率	10Hz （電腦PC端采集）
控制方式	PLC觸摸屏 + PC電腦端軟件控制
熱失控制柜外尺寸	約W700 X D650X H1360 mm，（具體以實物為準）
防爆箱	內(nèi)箱尺寸100010001000mm 304不銹鋼厚5mm+鋼結(jié)構(gòu)加固，外箱冷軋烤漆板1.5mm 內(nèi)貼鐵氟龍，方便清潔清理（注:可定制不同規(guī)格大小防爆箱）
設(shè)備總重	約450kg
設(shè)備電源	AC380V ≥8KW
內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖示
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