绝热量热仪技术要求

绝热量热仪技术要求

◆本技术要求与乙方提供的技术方案共同签字；

◆乙方所提供技术方案必须满足本要求，技术方案中的供货清单及参数如果与本要求冲突，以本要求为准；

◆技术方案必须提供完整版的中文版本，如提供双语，产生歧义的技术要求内容，以中文为准。

1. 概述及需求

该设备通过**的温度跟踪，避免被测样品与环境的热量交换，从而可以提供一个近似绝热的环境，主要对被测样品的放热行为进行测试分析。利用加速量热仪，能够模拟电池内部热量不能及时散失时放热反应过程的热特性，使反应更接近于真实反应过程，从而获得热失控条件下表观放热反应的动力学参数。

设备主要用于测试大容量动力电池热失控特性的量热仪器，除热失控特性外，该量热仪器也能测试大容量动力电池的其他热特性，如比热容，循环产热特性等，也可用于电池材料（正负极、隔膜和电解液）的热稳定性研究。

2. 技术要求

本技术规格书中标注“*”号的为关键技术参数，对这些关键技术参数的任何负偏离将导致废标；“#”为减分项，不满足一项减1分，累计5项不满足将导致废标。

2.1 主要技术参数

1）温度范围：-30-315 °C ；

2）温度稳定性： ±0.01°C/min；

3）温度解析度：0.001℃；

*4）绝热检测能力，样品自生热检测灵敏度应达到0.01°C /min。

5）压力范围：0-150bar；

6）压力检测精度：≤0.1%；

7）内腔体能够满足电芯长度方向（加边框）*大长度600mm，宽度方向*大长度200mm、*大电芯容量150Ah的测试要求

8）工作模式：具备加热等待搜寻、温度扫描、等温的基本功能。

*9）绝热量热环境：量热腔温度与样品温度差值不大于0.5°C，无假放热现象。

#10）绝热跟踪能力：样品自生热并进入绝热跟踪模式后，绝热跟踪速率应满足0.02-15°C /min这一范围。

*11）绝热检测能力，样品自生热检测灵敏度不低于0.01℃/min，同时应提供某款动力电池热失控测试数据，该数据中样品自生热起始温度低于85℃，并从数据上能解读电池隔膜融化吸热而导致电池自放热速率降低的信息，需提供数据佐证材料。

*12）量热器采用N型热电偶，防火防滞后，具有良好热电稳定性能及抗高温氧化性能。备件：N型热电偶30根；

*13）需提供150Ah以上电芯热失控的测试数据，确保设备可测试高比能量密度大容量动力锂离子电池。

*14）设备设置有**泄压装置，便于电池热失控过程中自动泄压以保护量热腔；对于可能的量热腔爆炸与气体高速喷射进行防护，以保障实验人员的**，需提供国内用户图片；有毒气体经处理后泄放通过泄放口排放到指定的通风系统；

2.2 各分系统主要技术要求

2.2.1 加速量热仪主机

1）需配置大尺寸动力电池测试用大体积量热器，根据自身的绝热原理配备防爆箱，

2）配备紧急冷却和强排风系统；

#3）整个量热器系统需配置在隔间或者通风橱内工作，隔间或者通风橱由供应商提供；

4）绝热测试腔具有防爆结构；量热器主机具有防爆、泄压、自动吹扫等防护功能；

5）排风设备需要具备废气处理的功能，处理后的废气能够直排；

6）具备防爆箱须有满足以下要求：必须有自动鼓风箱，全程电脑控制；爆炸箱必须有硬件和软件控制的**联锁装置；

8）消除气体逃逸到实验室潜在可能性；

2.2.2 大尺寸动力电池测试用大体积量热器

1）量热器采用导热良好的材质，所有内壁（顶部、侧面和底部）不小于15mm厚，确保足够的热稳定性；

#2）量热器至少具有3个独立的绝热控制区域及3个独立的控温传感器；

#3）量热器内部有效尺寸需满足：直径≥40cm;

#4）量热器内部有效尺寸需满足：深度≥44cm;

5）检测灵敏度≥0.02˚C /min；

#6）量热腔操作温度区间需满足-30˚C - 315˚C。

7）量热仪应具备内置摄像头和照明系统，跟踪观察试样变化，其尺寸不小于75mm*125mm；

8）量热仪需要有至少2个内置大电流接线柱，其过流能力不小于300A，

9）量热器具有防爆、泄压设计；

*10）应具备密封装置，便于电池热失控过程中自动泄压以保护量热腔本体；

2.2.3 可选项升级软硬件支持模块

1 允许支持其他功能模块升级需要；

2）需集成在电路控制柜内，信号和逻辑输出/输入端口；

3）升级模块支持软件。

2.2.4 电池比热容测试模块

1）集成直流恒压源（比率150VA）；

2）≥3个不同尺寸的电池加热片；

3）支持电路系统和相关测试用导线；

4）电池固定支架及辅助部件；

5）比热容测试准确度误差：≤5%；

6）比热容测试**度误差：≤3%；

*7）提供低温到高温的变温比热容测试数据，以及修正电池变温发热量数据。

2.2.5 大尺寸动力电池气体收集和外压测试模块

1) 根据自身的测试原理设计测试设备，满足动力电池气体收集和外压测试需求；2）体积不小于20升，*大耐压不小于10巴，能够检测温度、压力；

*3)需要有成熟的解决方案并要求提供数据支持材料。

2.2.5 低温电池测试模块

1）提供电池在低温环境：-30℃~60℃的测试环境，满足测试要求；

2.2.6电池多点温度场分布测试模块

1）内置支持电路

2）多点测试电池模块温度场分布

3）数据采集系统适配插头、插座、电源线、数据线等

4）8个温度探头，测温范围：*高1200℃

5）DAQ软件

6）辅助硬件和电缆

*7) 需要有成熟的解决方案并要求提供数据支持材料

2.2.7 电池针刺和挤压测试模块（全自动，可控制速度，大功率、高扭矩）

1) 可用于符合SAE 标准的机械针刺挤压模拟滥用测试

2) 通过软件自动控制穿刺/挤压速率及深度

3) 针直径：3mm,

4) 针数量：10根

5) 移动范围：需要0 ~ 35mm 移动距离来获取恒定针刺速率；

6) 速度范围： 1mm/sec to 10cm/sec

7) 软件可预设并自动控制穿刺深度

8) 高精度步进马达扭矩高达400Ncm

9) 软件可设定穿刺扭矩

10) 程序可设定并自动控制穿刺深度，可模拟单体完全穿透

11) 电池穿刺样品支架 3组

2.2.8在线红外摄像系统

1）量热器包含红外摄像头且能提供安装位置；

2）红外摄像机光谱范围7.5-14um

3）温度范围-10至150°C

4）准确度误差≤2％

5）红外透明窗口

#6) 需要有成熟的解决方案并要求提供数据支持材料

2.2.9 电池单体及电池组测试耗材包

1）包含大尺寸电池测试夹具；

2）耐高温胶带1卷；

3）固定大电池用铝带20根；

4）固定电池用不锈钢带20根；

5）常规尺寸电池固定夹具不少于3个，电池夹具应有隔热和电绝缘处理；

6）导线和相关辅助固件若干。

2.2.10 电池**测试连接组件

1) 1卷高温玻璃胶

2) 1根正极电流线

3) 1根负极电流线

 4）5根正极电压线

 5）5根负极电压线

 6）5个绝缘正极鳄鱼夹

 7）5个绝缘负极鳄鱼夹

 8）10个铝制温度传感器固定带

2.2.11 软件单元

1)系统由软件控制全自动实时绝热校准，所有参数全自动检测、记录和控制，包括：炉体温度、电池温度、炉内压力、等温或台阶温度、放热起始点温度、反应放热速率、升压速率、放热速率、压升速率等等。

2)通过分析软件可以得到电池在各种工况下的放热起始温度、终止温度、绝热温升、反应能量、反应焓变、摩尔反应焓变、反应级数、指前因子、活化能等反应动力学参数。

3)实验过程可根据试验数据实时生成测试曲线图便于人员观察。

4)试验过程中数据实时保存及图像实时显示功能。

5)试验操作模式为远程控制，控制电脑和量热器本身支持超过10m以上的远程控制方式。-

6)配置离线数据处理软件，软件可以安装个人电脑进行数据分析。

2.2.13 热失控测试后处理单元

1）吸尘器 1套；

2）通风橱一套

3）防毒面具5个

4）防护服3件

5）防护手套5个

6）灭火毯2个

7）**紧固胶带3套

8）热失控测试后处理工具3套（清扫工具）；

2.2.14符合相关测试标准要求

1) USABC SAND99-0497, July 1999: 3.2 Thermal Stability Tests

2) SAE J2464-R2009: 4.4.2 Thermal Stability Tests

3) FreedomCAR SAND 2005-3123: 4.1 Thermal stability

4) ASTM E1981-98(2004)

5) GB/T 36276-2018 电力储能用锂离子电池

6) GB 38031-2020电动汽车用动力蓄电池**要求

2.2.15工作站要求

1) 品牌：知名品牌