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基礎信息Product information
產品名稱：iso-BTC plus電池熱性能測試等溫量熱儀
產品型號：
更新時間：2025-12-31
產品簡介：
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，可同步獲取相應的氣體壓力數據，該數據可以用于電池熱失控行為建模。可以檢測電池內組分分解的連續起始溫度，并估算所釋放的熱量，進一步揭示電池內的熱失控反應機理。
產品特性Product characteristics
“精"——上海市先JIN企業!
“專"——專注工業測試十六年!
“特"——德國萊茵TUV認證供應商!
“新"——注冊資本實繳壹仟萬元!實繳資金行業中居前茅!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品安全性下降甚至導致危險。
熱管理過度可能導致產品體積龐大、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，產生危險。同時，過于謹慎地設置使用限制，會導致電池性能的限制，并增加不必要的生產成本。
放熱率 (功率) 和以千焦耳為單位測量的釋放能量
iso-BTC plus的數據可以表征以下工況的電池熱行為：
正常使用時在各種環境溫度和各種充電/放電狀態下的熱行為。
異常但非濫用的情況 (例如，輕度過度充電)的熱行為。
iso-BTC plus數據可以幫助用戶在體系開發、電池結構設計、電池熱管理系統設計和高性能產品設計方面進行決策。
iso-BTC plus 數據用于熱傳導建模，以幫助預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控，以識別電池產生更多熱量的區域。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、電池設計、電池類型及電池SOH對熱行為的影響，模擬各種溫度環境，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品。
重復充電/放電循環對16Ah軟包電池釋放的熱量的影響。1C充電的循環過程的熱量變化較小。。0.5C充電 (黃色) 和5C放電 (粉紅色) 的循環過程的熱量明顯增加。
表征電池的質量控制
iso-BTC plus數據可用于表征電池性能，作為品質控制過程的一部分。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
• 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生。
• 熱對流：熱對流（thermal convection）是指流體內部質點發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象,稱為熱輻射。一切溫度高于零度的物體都能產生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大
熱損失與熱傳導，熱對流，熱輻射系數相關，不同尺寸的樣品，在不同的溫度梯度下，熱輻射系數都不一樣，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
熱損失功率補償模型
HEL熱損失功率補償校準技術
HWS臺階平穩
電池絕熱加速量熱儀能做什么？ 用BTC-500發表的論文情況
實驗步驟：
1、記錄電池初始狀態；調電態：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. 電芯初始狀態外觀、重量(去皮)、電壓、內阻；
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、電壓監控；
6. 腔體內壓強-時間曲線；
7. 產氣量、峰值產氣速率、平均產氣速率計算
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發表的論文情況
1. T1（dT/dt≥0.02℃/min）開始溫度為85.03℃，對應時刻為1368.8min；
2. T2（dT/dt≥1.0℃/min）溫度為186.19℃，對應時刻為3233.7min；
3. T破口在164.3℃時，對應時刻為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℃，對應時刻為3243.8min；
電池絕熱加速量熱儀常見譜圖 用BTC-500發表的論文情況
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，測試設備尺寸滿足整只電池放入。
1、監控電芯正負極電壓，大面溫度、防爆閥溫度、側面溫度、底部溫度、環境溫度。
2、測前后稱重，測電壓與內阻，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：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、側面溫度、底部溫度、環境溫度），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. 電芯調節至初始溫度45℃(ARC判定熱電偶),調節過程為：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: （保持電芯與環境溫度不發生熱交換）
c. Wait 30min：確保電芯表面溫度均勻， 且電芯與環境溫度不發生熱交換：
d. Search 10min: 搜索電芯是否放熱，放熱速率≥0.02°C/min (Note：機構推薦值）
e. 標定確認絕熱過程，時間10min（保持電芯與環境溫度不發生熱交換）
f. Heat：步階升溫5℃；調節過程為：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，且電芯與環境溫度不發生熱交換：
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（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(循環器)
樣品倉內部記錄攝像機
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器實現）
• 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 刀片電池)
• 操作安全 ：堅固的多層超厚不銹鋼外殼結構 緊湊的設計，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,符合工業標準
• LFP 300Ah 以上儲能電池測試。
在 BTC 中，通過設計合理、運行良好的絕熱實驗，可測得導致電池熱失控的環境溫度 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：
速度可設定：0.01mm-10cm/min
針刺深度可設定
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，可實現測試 電池樣品
狀態的實時顯示及影像記錄。
電池測試過程實時監控
電池比熱測定——熱卡消耗的量化
304 不銹鋼樣品質量為1533g，含鋁膠帶及標定加熱器的樣品質量為1542g
測試結果 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%
