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本期預覽

仰儀科技BAC系列全尺寸大型電池絕熱量熱儀可針對長邊≤1500mm范圍內的電芯開展安全、精準、可靠的絕熱熱失控測試。與目前國內外廠家的標準產品相比，BAC系列具有更大的量熱腔容量、更高的安全防護和更豐富的測試功能。

電池絕熱量熱儀應用

電池絕熱量熱儀（Battery Accelerating Calorimeter）是用于評價鋰離子電池熱穩定性和熱失控過程熱動力學參數的重要儀器。通過電池絕熱量熱儀可以有效獲取鋰電池的自放熱起始溫度(T_onset)、熱失控起始溫度(T_TR)、熱失控最高溫度(T_max)、泄壓溫度(T_v)、最大升溫速率((dT/dt)_max)和熱失控孕育時間(?t)等參數，以作為電池熱管理系統的設計輸入，幫助研究人員確定鋰電池安全邊界及失控危害，實現對熱失控的預防與早期預警。

現有儀器局限性

為了實現降低電池系統綜合成本、提升電動汽車續航里程等目的，鋰電池行業內電芯朝著大尺寸、大容量和高比能量的趨勢發展。大電芯更容易獲得高體積能量密度，有利于減少電芯外殼以及外部安裝結構，提高空間利用率和成組效率。例如，以比亞迪刀片電池為代表的大型電芯長邊尺寸超過1米；同時各大廠商陸續推出更高容量的電芯，如海基新能源推出375Ah的產品，億緯鋰能推出560Ah的LF560K電池；另一方面，動力電池能量密度即將跨越300Wh/kg。4月19日，寧德時代發布凝聚態電池，單體能量密度最高可達500Wh/kg。針對上述情況，目前國內外商品化的電池絕熱量熱儀已無法覆蓋相關測試需求，存在腔體體積小、耐壓/保壓能力不足等局限性，導致在鋰電池熱安全分析測試中存在以下問題：

(1) 不適配大尺寸電芯幾何尺寸：目前標準產品的腔內尺寸不超過500mm*500mm, 無法布置長度600mm以上的電芯； 

(2) 不支持大容量/高鎳電芯測試：基于當前儀器的耐壓和抗爆性，200Ah的NCM811或400Ah的磷酸鐵鋰電芯已基本達到儀器的測試極限；

(3) 不兼容電池產氣過程同步分析：目前的儀器在電池熱失控過程中存在開蓋泄壓或漏氣的情況，需搭配密封測試罐組成 “腔中腔"結構進行電芯產氣過程分析。但“腔中腔"的方式能承受的電芯容量非常有限，同時使得測試系統的熱惰性因子增大，顯著影響電芯熱失控特征溫度判定和測量。

創新儀器及優勢

仰儀科技長期致力于鋰電池熱安全檢測儀器和解決方案開發，公司研制的BAC-420A大型電池絕熱量熱儀打破國外壟斷，已成功進行了包括190Ah  NCM811、230Ah NCM622、320Ah LPF和600mm短刀在內的數百款電芯的絕熱熱失控和熱物性參數測試，積累了大量的儀器開發和應用經驗。

針對現有電池絕熱儀器的應用限制，仰儀科技創新研發BAC系列全尺寸大型電池絕熱量熱儀，腔體直徑覆蓋420mm-1000mm的范圍，能夠測試長邊尺寸不超過1500mm的電芯；同時，大容量腔體的抗爆性和產氣測試能力顯著提升，能夠承受大型電芯的熱失控溫壓沖擊。另外，考慮用戶差異化的使用習慣和測試需求，系列化產品兼顧了腔體開蓋泄壓和腔體密閉-定向泄壓兩種技術路線以供選擇。除常規熱濫用測試以外，BAC系列產品具備氣體收集和壓力測量、針刺模塊、視頻監控、充放電測試、比熱容測試、氣氛模擬和低溫制冷等功能，可以對電池熱安全性進行全面評估。系列化儀器的核心參數如下圖所示：

圖1  (a)BAC系列大型電池絕熱量熱儀及(b)核心技術參數

BAC-420A、BAC-420B和BAC-800A均為泄壓型電池絕熱量熱儀，保留經典ARC使用習慣。儀器結構總體分為絕熱腔體、抗爆箱與電控系統三部分。泄壓型系列具備優異的多重安全防護能力，利用彈簧鎖設計，當內部壓力過高時爐蓋可彈起進行快速泄壓，同時腔體內部安裝爆破片進行防護；抗爆箱使用機械安全聯鎖裝置，鋼板厚度 3.5mm，并安裝大流量排風系統確保實驗安全。

BAC-800B和BAC-1000A均為密閉型電池絕熱量熱儀。密閉型爐腔按照GB/150壓力容器設計規范進行開發，可持續承壓2MPa，同時具有優異的密封性，創造性地將定容燃燒dan和ARC功能合二為一，無需配置密封罐即可同步完成大尺寸、大容量電芯熱失控特征溫度及產氣測試。另外，通過腔體可調式泄壓設計，上述產品解決了國外某廠商絕熱儀器存在的腔體和電池表面溫差大，絕熱性能不佳的問題。

附：BAC系列產品風采全覽

BAC-1000A 是研究長邊1500mm 以下大型電池單體及其小型模組等熱失控、熱蔓延機制的密閉型絕熱加速量熱儀。爐腔直徑1000mm，深1200mm；儀器具備《特種設備制造監督檢驗證書（壓力容器）》，安全承壓2MPa；充分滿足大尺寸電池熱失控檢測需求。（點擊圖片了解詳細參數）

附圖1 BAC-1000A整機外觀

BAC-800A 是研究長邊900mm以下大尺寸電池單體及其模組等熱失控、熱蔓延機制的泄壓型絕熱加速量熱儀。爐腔直徑 800mm，深 520mm；配備有多組大功率加熱元件提升控溫效率與溫度場穩定性。BAC-800A擁有大爐體+升級控制軟件設計，在適配更大尺寸電池測試的同時，確保高精度的爐體溫度一致性；可以通過液氮制冷模塊模擬低溫工況開展測試；可以在內部配備承壓2MPa的壓力容器，進行產氣采集。（點擊圖片了解詳細參數）

附圖2 BAC-800A整機外觀

BAC-800B 是研究長邊900mm 以下大尺寸電池單體及其模組等熱失控、熱蔓延機制的密閉型絕熱加速量熱儀。爐腔直徑 800mm，深520mm；儀器具備《特種設備制造監督檢驗證書（壓力容器）》，安全承壓 2MPa；借助輔助抬升裝置可實現單人操作。（點擊圖片了解詳細參數）

附圖3 BAC-800B整機外觀

BAC-420A 是研究方形、軟包等電池單體及其小型模組等熱失控、熱蔓延機制的泄壓型絕熱加速量熱儀，作為成熟的在售標品，獲得眾多客戶的認可。爐腔直徑420mm，深 520mm；爐體外壁配置有功能豐富的擴展接口。（點擊圖片了解詳細參數）

附圖4 BAC-420A整機外觀

BAC-420B 是研究方形、軟包等電池單體及其小型模組等熱失控、熱蔓延機制的泄壓型絕熱加速量熱儀。爐腔直徑420mm，深 520mm；標配制冷模塊可模擬低溫工況開展電池熱管理測試。（點擊圖片了解詳細參數）

附圖5 BAC-420B整機外觀

// 關于仰儀科技

仰儀科技成立于2006年，浙儀旗下實驗室事業群成員，是專注于新能源與化工領域測試需求的國家高新技術企業。我們擁有成熟的鋰電池熱安全和熱管理測試儀器與實驗室建設方案，可為相關研究與生產提供專業、優質的產品和服務。