大電池絕熱量熱儀(ARC)BTC-500在GB/T36276-2023及GB/T36276-2018中的應(yīng)用案例
摘要:
國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2023年12月28日發(fā)布,,新版GB/T36276-2023《電力儲(chǔ)能用鋰離子電池》,,并于2024年07月01日起正式實(shí)施,。新版GB/T36276-2023是GB/T36276-2018版本的更新與替代,,新國(guó)標(biāo)基于市場(chǎng)發(fā)展,、技術(shù)發(fā)展,,對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用的鋰離子電池性能提出了更多,、更高的要求,。
本應(yīng)用案例展示了大電池絕熱量熱儀BTC-500在新版GB/T36276-2023測(cè)試要求下的能力驗(yàn)證,,充分說明了BTC-500產(chǎn)品滿足新國(guó)標(biāo)對(duì)于電池測(cè)試的試驗(yàn)要求,。
國(guó)標(biāo)要求:
GB/T36276-2023絕熱溫升試驗(yàn)描述
6.7.4.1絕熱溫升特性試驗(yàn)
電池單體絕熱溫升特性試驗(yàn)按照下列步驟進(jìn)行:
a)將按照6.2.4.1.1完成了初始化充電的試驗(yàn)樣品置于絕熱模擬裝置內(nèi),連接溫度數(shù)據(jù)采樣線,;
b)設(shè)置絕熱模擬裝置試驗(yàn)起始溫度為40℃,、試驗(yàn)溫升步長(zhǎng)為5℃、試驗(yàn)終止溫度為130℃,、溫度數(shù)據(jù)采樣周期為0.01min,;
c)加熱試驗(yàn)樣品至表面溫度達(dá)到40℃時(shí)保持當(dāng)前溫度,靜置5h,,記錄時(shí)間,、溫度;
d)繼續(xù)加熱試驗(yàn)樣品至表面溫度達(dá)到45℃時(shí)保持當(dāng)前溫度,,靜置1h,,記錄時(shí)間、溫度,;
e)控制試驗(yàn)裝置恒定當(dāng)前溫度20min,,記錄時(shí)間、溫度,,計(jì)算溫升速率,;
f)以5℃為步長(zhǎng)逐次遞增試驗(yàn)樣品表面溫度至130℃,重復(fù)步驟d)~e),;
g)停止加熱,,待試驗(yàn)樣品表面溫度恢復(fù)至室溫,拆除數(shù)據(jù)采樣線,,取出試驗(yàn)樣品,;
h)記錄試驗(yàn)現(xiàn)象,包括膨脹,、漏液,、冒煙,、起火、爆炸,、外殼破裂及破裂位置,;
i)重復(fù)步驟a)~h)至所有試驗(yàn)樣品完成試驗(yàn)。
GB/T36276-2018絕熱溫升試驗(yàn)描述
A.2.8絕熱溫升試驗(yàn)
電池單體絕熱溫升試驗(yàn)按照下列步驟進(jìn)行:
a)電池單體初始化充電,;
b)將絕熱加速量熱裝置的起始溫度設(shè)定為40℃,、終止溫度設(shè)定為130℃,啟動(dòng)裝置,,待溫度達(dá)到40℃時(shí)保持溫度恒定,,將電池單體放入絕熱腔體擱置5h;
c)加熱裝置以0.5℃/min的速率升溫,,加熱幅度每達(dá)到10℃時(shí)保持當(dāng)前溫度恒定20min,,裝置的溫度準(zhǔn)確度推薦為±0.2℃,升溫速率準(zhǔn)確度推薦為±0.02℃/min,;
d)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池單體表面中心點(diǎn)的溫度,,溫度數(shù)據(jù)采樣周期不應(yīng)大于10ms,溫度傳感器準(zhǔn)確度應(yīng)為±0.05℃,;
e)參見附錄B表B.6記錄不同溫度恒定階段的溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電池單體溫升速率,;根據(jù)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作溫度-電池單體溫升速率曲線。
絕熱溫升測(cè)試方法對(duì)比:
技術(shù)要求 | GB/T36276-2018 | GB/T36276-2023 |
電池電量狀態(tài) | 100% | 100% |
起始溫度(°) | 40 | 40 |
終止溫度(°) | 130 | 130 |
升溫速率(°/min) | 0.5 | - |
溫升臺(tái)階(°) | 10 | 5 |
初始靜置時(shí)間(h) | 5 | 5 |
升溫后靜置時(shí)間(h) | 0 | 1 |
溫度變化率計(jì)算時(shí)間(min) | 20 | 20 |
溫度數(shù)據(jù)采樣周期 | ≤10ms | 0.01min |
GB/T36276-2023對(duì)設(shè)備的要求:
針對(duì)絕熱設(shè)備,,GB/T36276-2023提出了要求,,設(shè)備至少可加熱至300℃,并具有較好的控溫效果,。
設(shè)備能力驗(yàn)證:
1.樣品準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)樣品:鋁塊,。
2.實(shí)驗(yàn)條件
實(shí)驗(yàn)儀器:H.E.L赫伊爾BTC-500大型電池絕熱量熱儀。
3.測(cè)試方法
使用HLC校準(zhǔn)程序,,運(yùn)行鋁塊的校準(zhǔn),,將鋁塊起始溫度設(shè)置為40℃,最高溫度為330℃,,溫升臺(tái)階為20℃,。鋁塊尺寸與市面常見的280Ah儲(chǔ)能電池相當(dāng),直立于腔體內(nèi),。鋁塊中心處為ARC判定用熱電偶,。
4.測(cè)試曲線
HLC標(biāo)定曲線
5.測(cè)試結(jié)果:
鋁塊可加熱至330℃,加熱后的溫度平臺(tái)穩(wěn)定,,腔體未對(duì)鋁塊補(bǔ)償過多或補(bǔ)償不足,。鋁塊表面溫度的波動(dòng)度均處于±0.05℃之間,符合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備的要求,。
GB/T36276-2018及GB/T36276-2023的鋁塊驗(yàn)證
GB/T36276-2018鋁塊絕熱溫升試驗(yàn)
GB/T36276-2023鋁塊絕熱溫升試驗(yàn)
GB/T36276-2018&GB/T36276-2023鋁塊絕熱溫升試驗(yàn)search區(qū)間的平均溫升速率
測(cè)試結(jié)果:
GB/T36276-2018與GB/T36276-2023溫度平臺(tái)均平穩(wěn),,且由于鋁塊無法發(fā)生自產(chǎn)熱行為,因此,,說明腔體未對(duì)鋁塊發(fā)生過補(bǔ)償或補(bǔ)償不足的情況,。相比于GB/T36276-2018,
GB/T36276-2023所需時(shí)間更久,,但對(duì)于無法自產(chǎn)熱的鋁塊,,其測(cè)試后的平均溫升速率更接近0,更符合絕熱體系下對(duì)鋁塊行為的預(yù)期,。
20AhLFP電芯測(cè)試
1.樣品準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)樣品:鋁塊,,20AhLFP電芯。
2.實(shí)驗(yàn)條件
實(shí)驗(yàn)儀器:H.E.L赫伊爾BTC-500大型電池絕熱量熱儀,。
3.測(cè)試方法
HLC參數(shù)標(biāo)定是為了控制絕熱過程,,通過合理的HLC標(biāo)定,可以了解在絕熱控制過程中,,腔體的動(dòng)態(tài)熱補(bǔ)償對(duì)樣品可能產(chǎn)生的補(bǔ)償程度,。從圖中曲線可以看出來,曲線平臺(tái)平穩(wěn),。
對(duì)于不發(fā)生自產(chǎn)熱的鋁塊,,控制體系對(duì)于鋁塊的升溫速率影響為±0.01℃/min。
20AhLFP電芯@20%SOC下GB/T36276-2023實(shí)驗(yàn)結(jié)果
測(cè)試結(jié)果:
樣品測(cè)試應(yīng)盡量與鋁塊標(biāo)定的形式相同,。樣品的GB/T36276-2023溫升曲線的search階段平均溫升速率均低于0.02℃/min,,說明在20%SOC下,該圓柱電芯,,在130℃以內(nèi),,未出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題。
結(jié)論與展望
H.E.L大電池絕熱量熱儀(ARC)BTC-500設(shè)備是一種安全可靠的測(cè)試系統(tǒng),,完全滿足新版GB/T36276-2023國(guó)標(biāo)要求,。作為絕熱測(cè)試方法的解決方案,設(shè)備預(yù)留多種接口,,可以滿足多位置溫度測(cè)量,、實(shí)時(shí)攝像、腔體內(nèi)壓強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)控,、自動(dòng)氣體收集,、腔體內(nèi)氣氛置換、過充/過放,、針刺,、低溫充放電等測(cè)試需求,為客戶提供更多的測(cè)試選擇,。
(BTC-500加速絕熱量熱儀)
新能源汽車公司,、檢測(cè)中心和材料供應(yīng)商已經(jīng)成為HEL的ARC客戶:
上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)中心技術(shù)有限公司
比亞迪(BYD)
小鵬汽車
蔚來汽車(NIO)
三一重工
寧德時(shí)代(CATL)
中創(chuàng)新航(原名:中航鋰電)
多氟多新能源科技有限公司
北汽福田
中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司
中國(guó)北方車輛研究所
華為
中航鋰電
中信國(guó)安盟固利動(dòng)力科技有限公司
國(guó)聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院有限責(zé)任公司
化工安全領(lǐng)域已經(jīng)成為HEL的客戶
中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院
青島科技大學(xué)
北京理工大學(xué)
中化集團(tuán)
中石油
北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所
北京石油化工學(xué)院
北京工業(yè)大學(xué)
沈陽(yáng)化工研究院
山東京博石油化工有限公司
海洋化工研究院
中寧化集團(tuán)
浙江大學(xué)
廈門大學(xué)
浙江化安安全技術(shù)研究院有限公司
H.E.L致力于工藝篩選優(yōu)化,、反應(yīng)量熱和絕熱加速量熱
在反應(yīng)過程安全和反應(yīng)放大中的解決方案
過程安全與反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)|電池絕熱量熱儀
化學(xué)合成與高壓催化|生物反應(yīng)器系統(tǒng)
關(guān)于HEL
H.E.L——Hazard Evaluation Laboratories 成立于1987年,總部設(shè)在倫敦,,在中國(guó),、美國(guó)、德國(guó),、意大利,、印度擁有分公司。全資的赫伊爾商貿(mào)(北京)有限公司于 2020年在北京設(shè)立,。
目前,,H.E.L仍然是全球首屈一指的過程工藝及安全專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),同時(shí)已經(jīng)發(fā)展成為一家致力于為客戶提供專業(yè)的化學(xué)反應(yīng)過程篩選,、工藝開發(fā),、過程優(yōu)化以及反應(yīng)危害評(píng)估設(shè)備的國(guó)際集團(tuán)企業(yè)。
關(guān)于綠綿科技
2001年成立的北京綠綿科技有限公司(簡(jiǎn)稱:綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價(jià)值為宗旨,,以專業(yè)精神和技能為廣大實(shí)驗(yàn)室分析工作者提供樣品前處理,、樣品制備及分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確分析和管理的全面解決方案,,致力于協(xié)助客戶提高分析檢測(cè)的效率和水平,。主要代理產(chǎn)品:GC/MS/MS,LC/MS/MS新機(jī)租賃業(yè)務(wù)/LUMTECH 循環(huán)制備液相/靜音型雙頻超聲清洗/ Knauer 研發(fā),中試和生產(chǎn)脂質(zhì)納米顆粒(LNP)碰撞噴射混合器系統(tǒng)/冰點(diǎn)滲透壓儀,、液相/超高壓液相色譜儀,、在線SPE液相色譜儀/法國(guó)F-DGSi氮?dú)猓呒儦錃鈿怏w發(fā)生器,,液氮發(fā)生器 / Cytiva 生命科學(xué)設(shè)備/ LabOS 實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)/ MassWorks 準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)測(cè)定及分子式識(shí)別系統(tǒng)/ MsMetrix 氣質(zhì)香精香料分析軟件/Sin-QuEChERS農(nóng)殘凈化柱/制藥企業(yè)質(zhì)量回顧性報(bào)告系統(tǒng)(QRS)/英國(guó)赫伊爾生物反應(yīng)器,,電池絕熱量熱、催化劑合成,。
關(guān)于綠綿科技
北京綠綿科技有限公司(簡(jiǎn)稱:綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價(jià)值為宗旨,,以專業(yè)精神和技能為廣大實(shí)驗(yàn)室分析工作者提供樣品前處理、樣品制備及分析,、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確分析和管理的全面解決方案,,致力于協(xié)助客戶提高分析檢測(cè)的效率和水平。主要代理產(chǎn)品聯(lián)系電話:010-82676061/2/3/4/5/6/7/8
E-mail:[email protected],。