나는 월. 교육 사이트, CATL, 에어 리튬, 중국 법사, BYD 등 국내 주요 리튬 이온 배터리 제조 업체는 사람들이 마지막에 기술과 응용 교육 (속도 열량계, ARC를 가속화) 속도 열량계를 가속화 2018 년 영국 THT 회사에 참여 교환 및 훈련에 참여, 제조 업체는 텍스트 실수, 제발 비판, 전지의 안전성에 대해 매우 우려하고, 널리 테스트 배터리 열 특성 ARC 기술을 채택하고있다. 지금이 연구 요약서에, 당신과 함께 공유 할 수 있습니다.
1970 년대에 설계 및 개발 한 미국 다우 화학 회사 (다우 케미컬)에 의해 ARC 컬럼비아 과학 Corporation의 단열 원리에 기초 80의 디자인은 열 분석 장비를 상용화. ARC는 단열 환경의 정밀한 제어를 제공 할 수 있습니다 실험에서 칼로리 온도의 온도는 후반 손실시 발열 반응, 배터리 ARC의 실제 동작을 이해할 때 내부 배터리의 열 특성을 시뮬레이션하기 위해, 샘플에 발 맞추어 다음과 같은 특징이 있습니다 :
① DSC 1 ~ 2 등급보다 우수한 고감도.
② 측정 유연성, ARC는 다양한 크기와 배터리 모델을 테스트하기 위해 배터리 구성 요소를 연구 할 수 있습니다.
3. 반응의 다른 해상도가 강하고 정확한 열 데이터가 주어지면 열 폭주 상황을 시뮬레이션 할 수 있습니다.
④ 온도와 압력 곡선을 동시에 얻을 수있다.
⑤ 열 특성은 초기 열분해 온도, 열 방출 속도, 반응의 열 활성화 에너지 많은 파라미터를 얻을 수있다.
그림 1 영국 THT의 ARC 장비 다이어그램
그림 1은 가열기와 온도 센서가있는 노 본체와 단열 작업을위한 제어 시스템으로 구성된 ARC 장치의 물리적 사진입니다. 노는 상단, 둘레 및 바닥으로 이루어져 있으며 각각 3 하나의 히터와 주변에 4 개의 히터와 하나의 열전대가있는 하나의 열전쌍 및 해당 지역의 온도를 제어하는 열전쌍 ARC의 단열 환경은 단열로의 온도와 일치하도록 샘플 챔버를 유지함으로써 이루어집니다 단열 환경에서 샘플의 자체 가열을 연구하기 위해 내부 구조가 그림 2에 나와 있습니다.
그림 2 ARC의 내부 구조 다이어그램
ARC 작동의 기본 원리는 가열 대기 검색 (HWS) 모드입니다 (그림 3). 사용자는 시작 및 정지 온도, 온도 기울기 값 및 민감도 값을 시스템에 설정해야합니다. 챔버 (Chamber)에서 시스템은 먼저 시료를 시작 온도로 가열 한 다음 대기 상태로 가열하여 시료와 열량계를 동일한 온도로 가져 와서 열적 평형에 도달하게합니다 대기 기간 후 가열기가 가열되지 않는 검색 모드로 들어갑니다 , 시스템은 발열량과 사전 설정된 감도 (보통 0.02 ° C / 분)를 비교하여 발열 여부를 확인합니다. 가열 속도가 사전 설정된 값보다 높으면 기기가 자동으로 '발열'상태가되어 온도, 가열 속도와 압력 데이터가 기록되고 전체 프로세스 샘플이 단열되어 HWS 작동 모드 로직이 그림 4에 나와 있습니다. 장비가 발열 반응을 감지하지 못하면 시스템이 자동으로 가열 모드로 전환되어 온도 구배에 따라 자동으로 온도가 올라갑니다 그라디언트, 설정 한 최종 온도에 도달하거나 발열이 감지 될 때까지 '가열 대기 검색'을 다시 시작하십시오.
ARC는 양극 및 음극 재료, 전해질 열 반응 온도, 열 방출 테스트, 리튬 이온 배터리 양극 및 음극 재료, 전해질 안전 연구를 통해 열 폭주성 리튬 이온 배터리의 원인을 분석 할 수 있습니다. 음극 탄소 ARC에 전해질 수 시험 열적 SEI 막의 분해. 외부 셀 어셈블리의 재료의 열 특성에 ARC 부가 아니라 다른 타입, 크기 및 리튬 이온 전지의 열 분석을 사용한다. 칭화 대학, ARC 테스트 대용량 전원 배터리의 결과 열 폭주 및 최초의 국제 연구에 사용 된 열의 양을 발표 Fengxu 닝을 절약 자동차 안전 및 에너지의 국가 중점 실험실. 그들은 NMC 25AH / 할머니 배터리, 타입의 ARC 기술 테스트를 사용 2 개의 셀이 평행하고 셀에 2 개의 열전쌍이 내장 된 26mm 두께의 VDA 사양입니다. 두 코일의 중간에 하나, 릴리프 밸브에 하나, 배터리 케이스에 두 개 그림 5와 같은 열전쌍.
그림 5 테스트 배터리 열전쌍 설치 위치 다이어그램
샘플 챔버 ARC 시험으로 세포가 네 열전대 온도 및 배터리 전압을 검출 시험시의 온도, 전압 시간 곡선의 진화는도 최대 온도는 두 코어의 중간 위치 (도 발생 6에 나타낸다. (5) 위치 1)에서 853 ° C입니다. 그림 6에 따르면 배터리의 열 폭주에 대한 몇 가지 공통적 인 특성이 있습니다. 온도 :
T1 : 자체 생성 열 시작 온도 (일반적으로 100 ° 이상)
T2 : 온도 상승률이 떨어지기 시작합니다.
T3 : 열 폭주 트리거 온도 (일반적으로 200 °보다 높음)
T4 : 열 폭주의 최고 온도 (500C - -100C °)
그림 6 배터리 열 폭주 프로세스 온도, 전압 발전 곡선
그림 7 온도 상승률에 해당하는 온도 지점
.. 온도 특성은도 6과 3 점도 7은 온도 상승의 각 온도 속도에 대응하는, 열 NMC 조절되지 않는 세포 ARC 테스팅 프로세스는 6 단계로 나누어 질 수있다 :
1 단계 : 시험 가열 온도가 계속 상승하면 전지 용량이 감소하고 음극에서 리튬 이온이 감소합니다.
단계 2 : 온도 T1, 전지의 자체 발열에 도달이 나타나기 시작 단계에서, 배터리의 용량이 높아 온도 붕괴 계속 전해액 음극 SEI 막을 동시에 분해 연속 반응 발열의 부극 표면.
3 단계 : 인해 막에 용해 흡열 부분도 7은 승온 속도 저하에 도시 된 바와 같이, 온도 T2가 도달한다.
단계 4 : 음극 활성 물질의 소비 전력은, 승온 속도를 분해하면서 조리개 용해되므로, 미세 단락, 전지 내부에서 발생한다.
5 단계 : T3 온도 때문에 양극 재료의 분해, 전해액의 분해, 접착제, 다른 강력한 분해 반응 많은 열 빨리 최고 온도 수반 트리거 광범위한 융점 세퍼레이터 강렬한 단락의 넓은 영역에 열 폭주 이르렀다. T4. 일반적으로 1 ° C / s 이상의 온도 상승률에 해당하는 온도 점을 T3으로 정의합니다.
6 단계 : 잔류 반응이 일어나 온도가 약간 상승하고 장비가 시험 공정을 냉각하기 시작합니다.
그림 8 배터리 열 폭주 온도 범위 다이어그램
온도 범위는도 8에 도시 된 대응하는 내장 배터리 반응 공정의 각 단계는 일반적인 시험 전지 ARC는 ARC 배터리 기술이 널리 열적 안전성 특성을 연구하는 데 사용되는 상기 기본 특성에 기초한다. 또한, 시험은 다음과 같은 ARC 애플리케이션에 전개 될 수있다 열 화상 카메라, 온라인 반응 압력, 가스 온라인 테스트를 향상시킵니다.
