应用案例｜不同技术路线ARC针对大容量磷酸铁锂电池热失控测试的一致性验证

前言

自2018年仰仪科技推出首款电池绝热量热仪BAC-420A后，持续推进设备迭代升级，陆续研发出BAC-420B低温型电池绝热量热仪、BAC-800A大型电池绝热量热仪、BAC-800B及BAC-1000A密封型大型电池绝热量热仪等多款产品。其中，BAC-800B与BAC-1000A两款密封型大型电池绝热量热仪的技术革新与升级幅度最为显著。

仰仪科技BAC系列大型电池绝热量热仪

BAC-420A绝热量热仪依据ASTM E-1981标准研发，其结构借鉴了仰仪科技化学品绝热量热仪TAC-500A的技术架构，包括BAC-90A和BAC-800A也是该统一技术路线。而BAC-800B与BAC-1000A则是在继承前代产品优势的基础上，结合客户在锂电池热失控测试中新痛点和需求，全新研发的新一代大型电池绝热量热仪。

在保障实验绝热性能与温度数据测量准确性的基础上，BAC-800B创新性地在仪器绝热层外增加了一层压力容器，符合国标GB 150内压力容器标准。该设计可将实验过程中产生的气体完全封闭，实现温度测试与产气测试（包括产气压力、产气速率、产气量等）的同步进行，使单次实验即可获取传统多组实验才能得到的数据，有效保障了数据的统一性。

相较于之前的绝热量热仪，密闭型电池绝热量热仪可获得更多的绝热热失控数据，同时保证了绝热性能的准确可靠性，即获得准确可靠的温度数据。另外，同一个电池的热失控数据在两种不同仪器上的复现性也是许多人关注的重点。因此，本次实验选用了两个500Ah+磷酸铁锂电池分别在BAC-420A及BAC-800B开展测试。

图1 BAC-400A大型电池绝热量热仪

图2 BAC-800B大型电池绝热量热仪

实验方案

本次实验采用BAC-800B与BAC-420A大型电池绝热量热仪对磷酸铁锂电芯进行绝热热失控测试。为确保数据对比的有效性，实验选用同一批次的两个500Ah+磷酸铁锂电池，其中BAC-800B在测试温度与电压参数的同时同步进行密封产气测试，BAC-420A仅测试温度与电压数据，其余实验条件（包括附加热电偶配置、夹具规格等）均保持一致。

测试结果

图3 BAC-800B电池热失控(a)温度&电压曲线、(b)温升速率-温度曲线和(c)样品热电偶及附加热电偶温升曲线

图4 BAC-420A电池热失控(a)温度&电压曲线、(b)温升速率-温度曲线和(c)样品热电偶及附加热电偶温升曲线

表1 电池热失控测试结果参数汇总

对图3及图4中的实验数据分析后发现，两次实验的T1及T2温差值均在5℃以内，且观察到温升速率-温度曲线也保持了高度一致。通过对两次实验的分析发现，两个不同仪器对同一电池的实验仍能保持良好的重复性。

总结

本次实验结果证实，仰仪科技旗下不同尺寸及类型的绝热量热仪针对同一类型样品测试时，能够保持良好的数据一致性。尽管设备腔体尺寸及技术路线存在差异，但其均具备优异的绝热性能，可确保测试数据的准确性与一致性。