大尺寸，大容量，高活性体系，电池热性能及安全性能测试，绝热量热仪

BTC-500 (电池测试量热仪) 是一种落地式绝热量热仪，针对尺寸较大、容量较大及反应较剧烈的电池单体和小型模组，可实现锂离子电池在耦合或解耦热应力、电应力和机械应力 (滥用)情况下的热安全测试。对电池单体和小型模组进行相关测试，有助于评估电池单体及小型模组的安全性能，定义电池的安全操作极限，并有助于研究锂离子电池热失控和热蔓延机制，开发满足安全需求的热失控及热蔓延抑制策略。

应用领域

安全测试

定义安全操作限制:

· 为避免锂离子电池热失控风险及其可能导致的灾难性后果，必须明确锂离子电池单体、模组和电池包的安全运行极限。因此，需要对电池施加热应力、电应力和机械应力，用以确定电池的安全操作极限。

o 热稳定性数据有助于确定电池的安全工作温度

o 充放电温升可帮助确定不同温度下的最大安全电流

o 过充及过放温升可以帮助确定不同温度下的最高和最低安全电压

o 可以评估不同温度下机械应力和外部短路 (ESC) 的后果

探索热失控和热蔓延

· 极端条件可能导致电池单体热应力增加，引发电池热失控。因此，为了提升电池的安全性甚至开发安全的电池，必须了解电池中热失控的机理，以及热失控如何在模组或电池包内蔓延，以便实施适当的缓解和抑制策略。在BTC-130和BTC-500中进行材料热分解和电池热失控测试时，可同步获取相应的气体压力数据，该数据可以用于电池热失控行为建模。可以检测电池内组分分解的连续起始温度，并估算所释放的热量，进一步揭示电池内的热失控反应机理。测试过程可收集电池释放的气体，并借助在线气体MS或其他气体分析设备，进一步了解反应历程。
BTC-500可以实现在模组内特定位置触发单体热失控。例如使用针刺、加热或其他可能引发电池短路的方式，触发热失控，并利用设备集成的相机全程录像。通过设计热失控起始位置，可评估模组的热蔓延风险，表征热安全事件的危害程度，并在模组设计时，采取适当的抑制措施，以实现模组整体的散热大于产热。

性能测试

表征电池性能的差异

· BTC-130和BTC-500可用于表征在更极端的工况条件下的电池性能。例如，通过对设备内的电池进行极限工况下的循环，触发电池自产热，并进行绝热跟踪至电池热失控。也可以多次极限循环后，在设备内进行针刺实验，表征电池单体的机械结构稳定性。上述热失控过程都可以使用BTC-500的相机记录。通过自定义的实验，可以实现不同种类电池的安全性对比。

在我们的指南中了解更多信息解决方案: 危险筛选、安全测试和性能表征

功能和选项

测试类型

· 热应力：BTC-500为经受热应力的电池提供绝热环境，从而表征电池的热稳定性，并提供相关热失控的关键数据及图像。

· 电应力：BTC-500可与充放电设备集成，支持正常充放电、过充及过放测试，也可与外短路设备连接，实现绝热条件下的电-热性能评估。

· 机械应力：BTC-500可配备针刺测试设备，并可用于表征针刺过程的热失控。

o 高数据速率采集，高达10,000Hz的温度及压力数据采集，可用于表征极快的反应，可满足超高速采集需求

o 帮助进一步了解热蔓延和热失控的其他功能包括：

§ 自动气体采样，用于采气分析。

§ 在模组内的特定位置处触发单体热失控。

§ 集成摄像机记录测试样品的变化。

§ 样品的温场分布 (多点温度测量)。

§ 集成在线高压质谱，实现数据实时分析。

§ 可扩展接口，实现功能扩展。

§ 自定义测试方法编辑。

电池/样品尺寸

· 圆柱电池(18650尺寸以上)、方形电池、软包电池和小模组。

· 量热腔内部尺寸-500毫米直径/500毫米高。

温度控制

· 标配：环境温度至500 °C。

· 可选: 从-40 °C开始的低温环境温度

智能软件控制与分析

· 控制软件可实现常规数据记录、自定义数据记录项、自定义测试工步及方法、参数控制和反馈回路。

安全功能

· 用户可配置的自动事件检测和软硬件保护，确保用户安全

· 具备可保留样品残骸和可抑制有毒烟雾扩散的安全外壳

· N₂吹扫或热失控后危险气体的安全吹扫

· 在每个系统上安装硬件和软件故障自动保险