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基礎(chǔ)信息Product information

產(chǎn)品名稱：iso-BTC plus電池熱性能測試等溫量熱儀

產(chǎn)品型號：

更新時間：2025-12-31

產(chǎn)品簡介：

H.E.L iso-BTC plus電池熱性能測試等溫量熱儀進行材料熱分解和電池熱失控測試時，可同步獲取相應(yīng)的氣體壓力數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可以用于電池熱失控行為建模。可以檢測電池內(nèi)組分分解的連續(xù)起始溫度，并估算所釋放的熱量，進一步揭示電池內(nèi)的熱失控反應(yīng)機理。

產(chǎn)品特性Product characteristics

“精"——上海市先JIN企業(yè)!

“專"——專注工業(yè)測試十六年!

“特"——德國萊茵TUV認證供應(yīng)商!

“新"——注冊資本實繳壹仟萬元!實繳資金行業(yè)中居前茅!抗金融風險能力強!

H.E.L iso-BTC plus電池熱性能測試等溫量熱儀ARC- Accelerating Rate Calorimeter

Battery Testing Calorimeters

iso-BTC plus| 落地式，大功率，大尺寸，電池熱性能測試，等溫量熱儀

新的iso-BTC plus，可測量電池充電和放電期間的熱功率曲線，為優(yōu)化電池熱管理及電池使用壽命提供幫助。基于臺式iso-BTC的原理，新的iso-BTC plus允許測量更高的熱功率及更大尺寸的電池。

確定熱管理

電池在充放電過程的熱行為較復雜，深入理解電池的熱行為，可以優(yōu)化電池及模組的電-熱行為及安全性，延長使用壽命。

熱管理策略不當可能導致產(chǎn)品安全性下降甚至導致危險。

熱管理過度可能導致產(chǎn)品體積龐大、笨重、復雜或成本高昂。

對電池充放電熱行為理解不充分，可能導致電池使用限制偏差，產(chǎn)生危險。同時，過于謹慎地設(shè)置使用限制，會導致電池性能的限制，并增加不必要的生產(chǎn)成本。

放熱率 (功率) 和以千焦耳為單位測量的釋放能量

iso-BTC plus的數(shù)據(jù)可以表征以下工況的電池熱行為：

正常使用時在各種環(huán)境溫度和各種充電/放電狀態(tài)下的熱行為。

異常但非濫用的情況 (例如，輕度過度充電)的熱行為。

iso-BTC plus數(shù)據(jù)可以幫助用戶在體系開發(fā)、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計、電池熱管理系統(tǒng)設(shè)計和高性能產(chǎn)品設(shè)計方面進行決策。

iso-BTC plus 數(shù)據(jù)用于熱傳導建模，以幫助預(yù)測具有復雜幾何形狀的大型高功率電池的熱行為。

iso-BTC plus在測試期間支持溫場分布監(jiān)控，以識別電池產(chǎn)生更多熱量的區(qū)域。該信息還可以用于驗證熱管理策略。

表征電池性能的差異

評估化學體系、電極組成、電池設(shè)計、電池類型及電池SOH對熱行為的影響，模擬各種溫度環(huán)境，測量電池在各種充電/放電過程的熱量，讓用戶更深入地理解產(chǎn)品。

重復充電/放電循環(huán)對16Ah軟包電池釋放的熱量的影響。1C充電的循環(huán)過程的熱量變化較小。。0.5C充電 (黃色) 和5C放電 (粉紅色) 的循環(huán)過程的熱量明顯增加。

表征電池的質(zhì)量控制

iso-BTC plus數(shù)據(jù)可用于表征電池性能，作為品質(zhì)控制過程的一部分。這種方法適用于電池制造商和電池集成商。

• HEL熱損失功率補償（HLC）絕熱技術(shù)

• 熱傳導、熱傳導是固體熱傳遞的主要方式。在氣體或液體等流體中，熱的傳導過程往往和對流同時發(fā)生。

• 熱對流：熱對流（thermal convection）是指流體內(nèi)部質(zhì)點發(fā)生相對位移的熱量傳遞過程

• 熱輻射：物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象,稱為熱輻射。一切溫度高于零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大

熱損失與熱傳導，熱對流，熱輻射系數(shù)相關(guān)，不同尺寸的樣品，在不同的溫度梯度下，熱輻射系數(shù)都不一樣，溫度越高，熱輻射強度越大，熱輻射強度與距離的三次方成反比，比如距離樣品0.4m輻射源強度為1的話 ，樣品為處輻射強度就是六十四分之一。所以，當樣品尺寸發(fā)生時，需要用標準鋁塊去標定。

熱量的傳遞

HEL熱損失功率補償校準技術(shù)

熱損失功率補償模型

HEL熱損失功率補償校準技術(shù)

HWS臺階平穩(wěn)

電池絕熱加速量熱儀能做什么？ 用BTC-500發(fā)表的論文情況

實驗步驟：

1、記錄電池初始狀態(tài)；調(diào)電態(tài)：在室溫下， 1/3C充電至 3.65V，恒壓至 0.05C ，充電后靜置5h；

2、使用鋁箔膠帶將加熱絲、熱電偶固定在電池上；

3、將固定有加熱絲和熱電偶的電池，懸掛于絕熱腔蓋上，使用螺栓密封絕熱腔；

4、測試程序：使用HWS程序，初始標定時間為360min，初始溫度50℃，確認絕熱標定時間為20min，每一段的升溫為5℃，Adjust時間為60min，Search時間為10min，dT/dt>0.02℃/min；

檢測要求：

1. 電芯初始狀態(tài)外觀、重量(去皮)、電壓、內(nèi)阻；

2. 電芯熱失控溫度/電壓-時間曲線獲得；

3. 溫升速率-溫度曲線；

4. T1（自放熱起始溫度）、T2（熱失控觸發(fā)溫度）、T3（熱失控過程中溫度，所有熱電偶位置）、 T破口（防爆閥開啟溫度） ；

5. 電芯熱失控過程電芯表面T1-T10溫度、電壓監(jiān)控；

6. 腔體內(nèi)壓強-時間曲線；

7. 產(chǎn)氣量、峰值產(chǎn)氣速率、平均產(chǎn)氣速率計算

8. 腔體溫度/樣品溫度-時間曲線

9. 氣體成分及含量測試

10. 電芯熱失控結(jié)束后電池外觀及重量

11. ARC默認錄像

電池絕熱加速量熱儀常見譜圖 用BTC-500發(fā)表的論文情況

1. T1（dT/dt≥0.02℃/min）開始溫度為85.03℃，對應(yīng)時刻為1368.8min；

2. T2（dT/dt≥1.0℃/min）溫度為186.19℃，對應(yīng)時刻為3233.7min；

3. T破口在164.3℃時，對應(yīng)時刻為3089.9min，電芯溫度下降，推測為防爆閥啟動，電解液噴出所致；同時電芯電壓驟降；

4. T3熱失控溫度為350.1℃，對應(yīng)時刻為3243.8min；

電池絕熱加速量熱儀常見譜圖 用BTC-500發(fā)表的論文情況

1、安全-符合 實驗室EHS要求

電池熱失控過程防爆箱外部和內(nèi)部視頻畫面

2、每個HWS自動校準，確保測試全程絕熱

3、滿足大尺寸電池趨勢的測試需求

軟包磷酸鐵鋰電芯尺寸580±0.6mm/(103.4+0.6/-0.2mm)/14.8±0.3mm以內(nèi)，測試設(shè)備尺寸滿足整只電池放入。

1、監(jiān)控電芯正負極電壓，大面溫度、防爆閥溫度、側(cè)面溫度、底部溫度、環(huán)境溫度。

2、測前后稱重，測電壓與內(nèi)阻，拍電芯測試前后及裝置照片

3. 室溫下，以1/3C電流恒流充電至截止電壓3.8V，再用0.2C恒流充電至3.8V ，擱置30min。記錄電池初始狀態(tài)：單體電池OCV、ACR、重量、厚度、外觀、樣品編號，試驗照片。

4. 布置溫度線（大面溫度、防爆閥溫度、側(cè)面溫度、底部溫度、環(huán)境溫度），使用玻璃纖維膠帶將加熱絲、熱電偶固定在電池上（拍攝此時電芯完成照片）：

5. 將固定有加熱絲和熱電偶的電池用夾板固定，懸掛于絕熱腔蓋上，使用螺栓密封絕熱腔：

6. 使用HWS程序測試(采樣頻率0.1s)：

a. 電芯調(diào)節(jié)至初始溫度45℃(ARC判定熱電偶),調(diào)節(jié)過程為：加熱絲加熱電芯，箱體追蹤升溫：

b. 標定建立絕熱過程，時間240min: （保持電芯與環(huán)境溫度不發(fā)生熱交換）

c. Wait 30min：確保電芯表面溫度均勻， 且電芯與環(huán)境溫度不發(fā)生熱交換：

d. Search 10min: 搜索電芯是否放熱，放熱速率≥0.02°C/min (Note：機構(gòu)推薦值）

e. 標定確認絕熱過程，時間10min（保持電芯與環(huán)境溫度不發(fā)生熱交換）

f. Heat：步階升溫5℃；調(diào)節(jié)過程為：加熱絲加熱電芯，箱體迫蹤升溫：

g. Wait 30min ： 確保電芯表面溫度均勻，且電芯與環(huán)境溫度不發(fā)生熱交換：

h. Search 10min ：搜索電芯是否放熱，放熱速率≥0.02°C/min 。

i. Cycle 工步e-h直到Search過程中放熱速率≥0.02°C/min;

j. 箱體追蹤升溫，若放熱速率＜0.01 °C/min ， 回到工步b重新建立絕熱過程；

k. 箱體追蹤升溫一直到電芯失效：

7. 收集氣體， 使用GC對氣體進行分析：

a.在自放熱反應(yīng)（放熱速率三0.02°C/min ）開始時， 抽取氣體G1 C～2mL／袋）

b.腔體冷卻后充氮到l.12bar， 依次收集3袋氣體G2-G4 C～2mL／袋>， 收集時間為2s， 間隔為5s

絕熱 HWS模式測試及在線校準模式。

H.E.L iso-BTC plus電池熱性能測試等溫量熱儀

絕熱 HWS模式測試及在線校準

針穿刺測試附件

可編程充電/放電功率設(shè)置

急速制冷及充氣模塊

Cp 比熱測試附件

短路測試

低溫測試：-40攝氏度(循環(huán)器)

樣品倉內(nèi)部記錄攝像機

自動氣體取樣

溫場分布測試

FTIR /GC原位氣體分析測試

樣品倉: 500mm , 500mm

BTC-500 標準電池量熱儀

• 操作溫度溫度： 室溫-500 ℃ （低溫通過外接低溫循環(huán)器實現(xiàn)）

• 測試池: 500mm ? , 500mm h (可用于檢測直徑450mm高度450mm的電池等樣品，兼容580mm以內(nèi) 刀片電池)

• 操作安全 ：堅固的多層超厚不銹鋼外殼結(jié)構(gòu) 緊湊的設(shè)計，防爆片及自動泄壓機械安全，軟件自控快速急冷、手動緊急停機等功能。

• 主機具備進氣接口和出氣接口，電磁閥控制。

• 工作指示燈,符合工業(yè)標準

• LFP 300Ah 以上儲能電池測試。

在 BTC 中，通過設(shè)計合理、運行良好的絕熱實驗，可測得導致電池熱失控的環(huán)境溫度 測試過程：對電池/電池組進行逐步升溫，通過標準的“加熱-等待-探測"（H-W-S）過程 可測得其自放熱反應(yīng)起始溫度，即可確定安全工作溫。

HWS 模式測試

實時在線絕熱校準

量熱儀 60℃開始絕熱控制自動校準, Exothermal 1 弱放熱可能是SEI 膜破損放熱及隔膜融化吸熱等作用的綜合結(jié)果；Exo1 放熱終止后， 量熱儀再次自動校準；Exothermal 2 是由于電池材料自加速分解反應(yīng)導致的電池溫度急劇上升即熱失控，電池最終劇烈爆炸

dT/dt

對溫度的超

高靈敏度

破壞性穿刺測試

自動針刺馬達：

速度可設(shè)定：0.01mm-10cm/min

針刺深度可設(shè)定

GB國標針類型

可通過軟件控制穿刺速度及深度，模擬“物理"濫用

可見光攝像功能配合 HEL 軟件，可實現(xiàn)測試 電池樣品

狀態(tài)的實時顯示及影像記錄。

電池測試過程實時監(jiān)控

電池比熱測定——熱卡消耗的量化

304 不銹鋼樣品質(zhì)量為1533g，含鋁膠帶及標定加熱器的樣品質(zhì)量為1542g

測試結(jié)果 MCp = 786.035 J/K，校正(扣除鋁膠帶MCP)后MCp1 = 778.115 J/K

則Cp = 778.115 / 1533 = 0.5076 J/g·K

以304不銹鋼比熱文獻值 Cp = 0.502計，相對偏差為 1.08%