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熱失控試驗(yàn)機(jī)（電腦式）

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東莞市捷東試驗(yàn)設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

產(chǎn)品詳細(xì)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(cè)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(cè)試對(duì)象：測(cè)試電量范圍3~280Ah的電池

詳細(xì)介紹

產(chǎn)品詳細(xì)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(cè)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(cè)試對(duì)象：測(cè)試電量范圍3~280Ah的電池。（或根據(jù)電池規(guī)格定制）
二、滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)
《GB/T 36276-2018 電力儲(chǔ)能用鋰離子電池》熱失控?cái)U(kuò)散試驗(yàn)
《GB38031-2020 電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》熱擴(kuò)散乘員保護(hù)分析與驗(yàn)證
三、熱失控試驗(yàn)方法：
GB/T 36276-2018 單體電池?zé)崾Э卦囼?yàn)要求:
1.使用平面狀或棒狀加熱裝置，并且其表面應(yīng)覆蓋陶瓷，金屬或絕緣層，加熱裝置加熱功率應(yīng)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(yīng)直接接觸，加熱裝置的尺寸規(guī)格不應(yīng)大于電池單體的被加熱面;安裝溫度監(jiān)測(cè)器,監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度傳感器布置在遠(yuǎn)離熱傳導(dǎo)的一側(cè),即安裝在加熱裝置的對(duì)側(cè)(參見(jiàn)圖A.2),溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔不應(yīng)大于1s,準(zhǔn)確度應(yīng)為士2℃,溫度傳感器的直徑應(yīng)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(dòng)加熱裝置,并以其功率對(duì)測(cè)試對(duì)象持續(xù)加熱，當(dāng)發(fā)生熱失控或監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到300℃時(shí),停止觸發(fā),關(guān)閉加熱裝置；
4.記錄試驗(yàn)結(jié)果。
判定方法：是否發(fā)生熱失控應(yīng)按下列條件判定:
1.測(cè)試對(duì)象產(chǎn)生電壓降；
2.監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到電池的保護(hù)溫度；
3.監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫升速率≥1℃/s；
4.當(dāng)1)+3)或2)+3)發(fā)生時(shí),判定電池單體發(fā)生熱失控；
5.加熱過(guò)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(yàn)應(yīng)終止并判定為發(fā)生熱失控。

GB/T 36276-2018 電池模塊熱失控?cái)U(kuò)散試驗(yàn)要求：
1.電池模塊初始化充電；
2.按下列條件試驗(yàn)：
1)熱失控觸發(fā)方式：可從過(guò)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(duì)象:選擇可實(shí)現(xiàn)熱失控觸發(fā)的電池單體作為熱失控觸發(fā)對(duì)象，其熱失控產(chǎn)生的熱量應(yīng)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(guò)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(duì)觸發(fā)對(duì)象進(jìn)行恒流充電,直至其發(fā)生熱失控或觸發(fā)對(duì)象的荷電狀態(tài)達(dá)到200%SOC；過(guò)充觸發(fā)要求在觸發(fā)對(duì)象上連接額外的導(dǎo)線(xiàn)以實(shí)現(xiàn)過(guò)充,電池模塊中的其他電池單體不應(yīng)過(guò)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(yīng)覆蓋陶瓷、金屬或絕緣層。對(duì)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(gè)電池單體；對(duì)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(duì)象的表面直接接觸；對(duì)于薄膜加熱裝置,則應(yīng)將其始終附著在觸發(fā)對(duì)象的表面；加熱裝置加熱面積不應(yīng)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(yīng)與下一步驟5.中規(guī)定的溫度傳感器的位置相對(duì)應(yīng)；安裝完成后，啟動(dòng)加熱裝置，以加熱裝置的功率對(duì)觸發(fā)對(duì)象持續(xù)加熱：加熱裝置功率宜符合表A.1的規(guī)定；當(dāng)發(fā)生熱失控或步驟5.定義的監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到300℃時(shí),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(cè)應(yīng)符合下列要求:
1)監(jiān)測(cè)觸發(fā)對(duì)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(duì)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?cái)U(kuò)散；監(jiān)測(cè)電壓時(shí),不應(yīng)改動(dòng)原始的電路；溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔不應(yīng)大于1s.準(zhǔn)確度應(yīng)為±2℃,溫度傳感器的直徑應(yīng)小于1mm；
2)過(guò)充觸發(fā)時(shí),溫度傳感器應(yīng)布置在電池單體表面與正負(fù)極柱等距且離正負(fù)極柱最近的位置(參見(jiàn)圖A.4)；

3) 加熱觸發(fā)時(shí),溫度傳感器布置在遠(yuǎn)離熱傳導(dǎo)的一側(cè),即安裝在加熱裝置的對(duì)側(cè)(參見(jiàn)圖 A.2),如果難以直接安裝溫度傳感器,應(yīng)布置在能探測(cè)到觸發(fā)對(duì)象連續(xù)溫升的位置。

6. 記錄試驗(yàn)結(jié)果。
判定方法：
是否發(fā)生熱失控?cái)U(kuò)散應(yīng)按下列條件判定:
1. 測(cè)試對(duì)象產(chǎn)生電壓降；
2. 監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到電池的保護(hù)溫度；
3.監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫升速率≥1℃/s；
4.當(dāng)1)+3)或2)+3)發(fā)生時(shí),判定電池單體發(fā)生熱失控；
5.當(dāng)與觸發(fā)對(duì)象相鄰的電池單體發(fā)生熱失控時(shí),判定為電池模塊發(fā)生熱失控?cái)U(kuò)散；熱失控觸發(fā)過(guò)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(yàn)應(yīng)終止并判定為電池模塊發(fā)生熱失控?cái)U(kuò)散。
GB38031-2020 熱擴(kuò)散乘員保護(hù)驗(yàn)證試驗(yàn)要求：
推薦 “針刺觸發(fā)”或“加熱觸發(fā)”作為熱擴(kuò)散試驗(yàn)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(lái)觸發(fā)熱失控。
1.熱失控觸發(fā)對(duì)象：試驗(yàn)對(duì)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(yīng)覆蓋陶瓷、金屬或絕緣層。對(duì)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(gè)電池單體,與觸發(fā)對(duì)象的表面直接接觸；對(duì)于薄膜加熱裝置,則應(yīng)將其始終附著在觸發(fā)對(duì)象的表面；加熱裝置的加熱面積都應(yīng)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(yīng)與4.中規(guī)定的溫度傳感器的位置相對(duì)應(yīng)；安裝完成后,應(yīng)在24h內(nèi)啟動(dòng)加熱裝置,以加熱裝置的功率觸發(fā)對(duì)象進(jìn)行加熱；加熱裝置的功率要求見(jiàn)表 C.2；當(dāng)發(fā)生熱失控或者 4.定義的監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)300 ℃時(shí),停止觸發(fā)。

4.推薦的監(jiān)控點(diǎn)布置方案如下：
a) 監(jiān)測(cè)電壓或溫度，應(yīng)使用原始的電路或追加新增的測(cè)試用電路。監(jiān)測(cè)溫度定義為溫度A(測(cè)試過(guò)程中觸發(fā)對(duì)象的表面溫度)。溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔應(yīng)小于1s,準(zhǔn)確度要求為士2℃。
b) 針刺觸發(fā)時(shí),溫度傳感器的位置應(yīng)盡可能接近短路點(diǎn),也可使用針的溫度(如圖 C.1所示)。
c) 加熱觸發(fā)時(shí),溫度傳感器布置在遠(yuǎn)離熱傳導(dǎo)的一側(cè)，即安裝在加熱裝置的對(duì)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(gè)
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(shí)物為準(zhǔn)）
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
外部接頭示意圖
軟件端界面