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中國儲能網|BAC系列ARC,大容量電芯熱測試的最優解?

  • 發布時間:2023-09-27
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BAC(battery adiabatic calorimeter)系(xi)列大型電(dian)池(chi)(chi)絕(jue)(jue)熱(re)(re)(re)量熱(re)(re)(re)儀通(tong)過追蹤電(dian)池(chi)(chi)溫(wen)度(du)(du)變(bian)化(hua)(hua)并動態調節環境溫(wen)度(du)(du),可消除(chu)電(dian)池(chi)(chi)與環境之間的(de)溫(wen)差(cha),從(cong)技(ji)術層(ceng)面實現系(xi)統(tong)的(de)熱(re)(re)(re)動態封閉(bi)。在(zai)這種(zhong)絕(jue)(jue)熱(re)(re)(re)測試環境下(xia),電(dian)池(chi)(chi)的(de)溫(wen)度(du)(du)變(bian)化(hua)(hua)必然是自身吸放熱(re)(re)(re)導致的(de)。因此通(tong)過大型電(dian)池(chi)(chi)絕(jue)(jue)熱(re)(re)(re)量熱(re)(re)(re)儀可以準(zhun)確(que)測定電(dian)池(chi)(chi)熱(re)(re)(re)失控過程中的(de)關鍵參數。


中國科學院院士歐陽明高在CIBF2023上發表演講,他指出大容量電池中磷酸鐵鋰電池的燃爆指數可以達到三元電池的兩倍,大容量磷酸鐵鋰電池也需要進行嚴格的熱安全測試。他表示,一般認為磷酸鐵鋰電池比較安全,本質上對于小的磷酸鐵鋰電池的確是這樣,因為正極材料基本到500℃以上才可能出現分解,但是大容量磷酸鐵鋰電池內部溫度可以超過800度,這就超過了磷酸鐵鋰正極分解的溫度。在一般情況下正極磷酸鐵鋰對小安時是不分解的,所以熱失控不劇烈,但是大容量磷酸鐵鋰電池可以分解,而且它產生大量可燃的電解液蒸汽,這跟高鎳三元是不一樣的。現在的儲能電池基本上都是300Ah以上,內部可能達到700-900℃并引起正極材料分解,導致發生劇烈的熱失控,因此同樣需要對大容量磷酸鐵鋰電池進行嚴格的熱安全測試。
再(zai)看(kan)看(kan)磷酸(suan)鐵鋰(li)的(de)產氣,它(ta)產生(sheng)的(de)氫(qing)氣慢(man)慢(man)增(zeng)(zeng)加(jia),隨著SOC的(de)增(zeng)(zeng)加(jia),氫(qing)氣到50%以上,這也是(shi)非常危險(xian)的(de)。比(bi)較一下兩種電(dian)(dian)池(chi)的(de)燃爆風險(xian),磷酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)的(de)燃爆指(zhi)數是(shi)三元電(dian)(dian)池(chi)的(de)兩倍。三元電(dian)(dian)池(chi)是(shi)自(zi)(zi)己容(rong)易熱(re)失控,自(zi)(zi)己把自(zi)(zi)己點著,磷酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)自(zi)(zi)己點不著,但是(shi)它(ta)的(de)氣體爆炸的(de)風險(xian)比(bi)三元電(dian)(dian)池(chi)要高,一旦(dan)在外面遇到火(huo)花它(ta)更危險(xian)。

隨著大型儲能電站的建設以及新能源汽車滲透率的快速提升,本質安全與“續航焦慮”等多種因素推動電池單體向大體積與高比能量發展,電池的安全性再次成為行業與市場首要考慮的因素。中國的鋰電池產業具備領先的創新能力與規模效應,然而全球范圍內卻鮮有與超大尺寸(長邊≤1500mm)電芯熱安全測試需求相匹配的熱分析儀器。在發展迅猛的鋰電池領域,依靠理論值、經驗值對于研究電池的安全邊界與失效危害十分不可靠,缺少科學準確的電池熱特征參數測試將制約產業的長期健康發展。
繼續探索電池(chi)(chi)行業(ye)前(qian)沿的“新大陸”需(xu)要更科學(xue)、專業(ye)的測試工具。仰(yang)儀(yi)科技創新設計的BAC系(xi)列全(quan)尺寸大型(xing)電池(chi)(chi)絕熱(re)(re)(re)量熱(re)(re)(re)儀(yi)突(tu)破傳(chuan)統ARC腔體體積小、耐壓(ya)/保壓(ya)能(neng)力弱的局限,將為大容量儲能(neng)電芯或高(gao)比能(neng)量動力電池(chi)(chi)提供前(qian)所(suo)未有的熱(re)(re)(re)測試解決(jue)方(fang)案。