熱擴散(熱失控)測試系統(tǒng)
熱擴散(熱失控)測試系統(tǒng)是一種用于評估
鋰離子電池系統(tǒng)在熱失控情況下的安全性和熱擴散特性的設(shè)備。該測試系統(tǒng)需要在特定的環(huán)境條件下進行試驗,包括溫度大于0℃、相對濕度15%~90%、大氣壓力86~106kPa,且試驗前需確保測試對象的SOC(荷電狀態(tài))達到制造商規(guī)定的正常工作范圍的90%或95%以上。試驗過程中,應(yīng)盡量減少對測試樣品的改動,并確保試驗在室內(nèi)或風(fēng)速不大于2.5km/h的環(huán)境下進行。
試驗應(yīng)在以下條件進行:
a)本試驗應(yīng)在溫度為0℃以上,相對濕度為15%~90%,大氣壓力為86~106kPa的環(huán)境中進行。b)試驗開始前,測試對象的SOC應(yīng)調(diào)至大于制造商規(guī)定的正常SOC工作范圍的90%或者95%。c)試驗開始前,所有的試驗裝置應(yīng)都必須正常運行。
d)試驗應(yīng)盡可能少地對測試樣品進行改動,制造商需提交所做改動的清單。e)試驗應(yīng)在室內(nèi)環(huán)境或者風(fēng)速不大于2.5km/h的環(huán)境下進行。
試驗方法:
推薦加熱和針刺這兩種方法作為鋰離子電池系統(tǒng)熱擴散試驗的候選方法,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。
熱失控觸發(fā)對象:
試驗對象中的鋰離子電池單體。選擇鋰離子
電池包內(nèi)靠近中心位置,或者被其他鋰離子電池單體包圍且很難產(chǎn)生熱輻射的鋰離子電池單體。
針刺觸發(fā)熱失控:
刺針材料:鋼;刺針直徑:3mm-8mm;針尖形狀;圓錐形,角度為20°-60°;針刺速度:10mm/s-100mm/s;針刺位置及方向:選擇能觸發(fā)鋰離子電池單體發(fā)生熱失控的位置和方向(例如,垂直于極片的方向)。(配合針刺試驗機或電池包底部針刺試驗機完成測試)
針刺觸發(fā)時,溫度傳感器的位置應(yīng)盡可能接近短路點。
加熱觸發(fā)熱失控:
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。對于尺寸與鋰離子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鋰離子電池單體,與觸發(fā)對象的表面直接接觸;對于薄膜加熱裝置,則應(yīng)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(yīng)不大于鋰離子電池單體的表面積;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)與溫度傳感器的位置相對應(yīng);安裝完成后,立即啟動加熱裝置,以加熱裝置的最大功率對觸發(fā)對象進行加熱;加熱裝置的功率要求參見下表;當(dāng)發(fā)生熱失控或者定義的監(jiān)測點溫度達到300℃時,停止觸發(fā)。
加熱觸發(fā)時,溫度傳感器布置在遠離熱傳導(dǎo)的一側(cè),即安裝在加熱裝置的對側(cè)。