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探究大尺寸大容量电池热失控边界,仰仪科技为新能源科研前端充能

更新时间:2023-11-24  |  点击率:754

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案例介绍

  重庆理工车辆工程学院:产学研融合再升级  


据乘联会数据,1-10月新能源乘用车市场累计零售595.4万辆,预计2023年新能源乘用车销量850万辆,渗透率将达36%。在此背景下,大尺寸单体与高能量密度电池的装车比例也在不断提高。然而频发的锂电池安全事故让从业者对锂电池的安全边界与失效危害愈发关注。


无论是电芯的热分析及优化、电池系统的热管理及热防护设计,都需要获取准确的热物性参数。此前,市场上缺少专门应对大尺寸、大容量电池热失控能量冲击的电池绝热量热测试仪器。我们以用户需求为契机,与重庆理工大学车辆工程学院的锂电池热管理实验室展开合作。


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重庆理工大学诞生于1940年,前身是国民政府兵工署第11技工学校(对外化名“士继公学"),曾是享誉国内的“兵工七子"之一。

车辆工程学院是西南地区最大的汽车专业人才培养基地之一,以“产教融合、研教一体、校企协同育人"为特色,长期与行业企业开展紧密型产学研合作和人才联合培养。以学院相关科研团队的科技成果为基础孵化成立了1个重庆市新型研发机构、2个孵化器、10家科技公司和1个重庆市智能制造产业园,年营业额超过6个亿,相关的技术和装备在长安、赛力斯、广汽、吉利、蔚来、华为等几十家整车和零部件企业产品开发中发挥了重要作用,强有力支持了重庆智能网联新能源汽车万亿级产业集群的建设和发展。


方案介绍

  从电池材料到900mm长刀电池全覆盖  


为了适应锂电池向大体积与高比能量发展的趋势,帮助研究人员更加高效、安全地开展锂电池热安全测试,我们从原材料到电池模组级的测试需求出发,推出了全新的多尺寸电池绝热量热仪系列仪器,按炉腔尺寸包括BAC-90A、BAC-420A、BAC-420B、BAC-800A、BAC-800B、BAC-1000A

本期案例中的电池热管理实验室配备了仰仪科技大型电池绝热量热仪BAC-800A以及小型电池绝热量热仪BAC-90A,这两台仪器的测试范围足够覆盖电池材料级到长边900mm以下电池单体,且满足热管理系统(BTMS)开发所需的锂电池热仿真关键参数电池热失控特征参数测试能力。


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电池热管理系统的设计与优化是该实验室关注的一个核心课题。热管理的好坏直接影响电池性能和寿命,对于性能优良的BTMS,其设计与优化离不开电池充放电产热、比热容等热仿真基础参数。我们为客户提供锂电池热管理参数测试解决方案,帮助其实现热管理和热设计优化。

用户价值

  产学两不误,BAC-800A 一机搞定 


据了解,车辆工程学院的电池热管理实验室为了实现良好的产教融合效果,在规划之初即定位于建立较为齐备的电池热分析实验能力,以紧跟锂电池行业的技术发展。实验室经过多轮技术交流与验证,最终选择了我们的大型电池绝热量热仪BAC-800A。
电池ARC在更大炉腔尺寸下的绝热性能是一个难以攻克的技术点,我们的研发人员在深刻理解应用与研究需求的基础上,完成了炉体结构改良+软件算法优化,使得电池级ARC兼顾了大尺寸及高精密电池自放热检测能力。

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验证报告:磷酸铁锂热失控模拟实验各台阶样品温升速率


利用电池模拟系统,全系列仪器经过反复验证校准,确保仪器在各温度台阶的温升速率和理论值始终保持一致,每一个台阶的温升速率检测误差均小于0.002°C/min。因此,仪器可实现优于0.005°C/min的自放热检测灵敏度,远优于国内外同类型产品。
BAC-800A投入使用后,不仅契合实验室当前对于各类型电池热管理测试的研究需要,也便于实验室未来对长边900mm等以下长刀大尺寸电芯单体进行深入研究的课题开发需求。


车辆工程学院电池热管理实验室
大型电池绝热量热仪 BAC-800A


可获取的关键参数
电池自放热起始温度、热失控起始温度、热失控最高温度、泄压温度、最大温升速率、热失控孕育时间、变温比热容、绝热温升、产气量、产气速率等。


01

精确量热

800mm大直径炉腔+升级控制软件,确保高精度的炉体温度一致性与测量准确性。


02

低温模拟

通过液氮制冷实现-25℃以上低温工况下的电池性能研究。


03

产气分析

配备承压2MPa压力容器,获取产气量、产气速率等数据。


04

可靠安全

分体抗爆箱设计,可调预压力泄压阀,全面预防电池热失控风险。

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“多项全能、一机搞定",大型电池绝热量热仪BAC-800A轻松解决了重庆理工大学电池热管理实验室多尺寸、多体系的电池热测试难题,仪器安全高效的特性与精确灵敏的性能让实验室在产研两端得以齐头并进。