加热丝辅助温差基线实验优化方案,让电池热特征参数获取更快捷

  • 发布时间:2024-03-05
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本文开发了加热丝辅助加热温差基线实验方案,显著降低了温差基线校准的实验耗时,提高了测试效率,同时通过校准验证证明了优化方案的有效性。

要点回顾

电池绝热量热仪是测试锂电池绝热热失控特性的主要仪器,为获得最准确和有效的测试数据,完整的测试流程包括样品准备、温差基线校准、校准验证和电池测试四个步骤。其中温差基线校准能够确保仪器的绝热性能,是提高仪器检测灵敏度和准确性的重要操作步骤。

正常使用情况下,温度基线校准每两个月进行一次即可,重复进行校准的必要性主要体现在以下两个方面:
1、测温热电偶长期受到高温冲击会逐渐出现温度漂移;
2、尺寸差异过大的样品在量热腔内部所处的温度场明显变化。
另外,若出现温度传感器或保温棉等零配件更换的情况,同样需要重新进行温差基线校准实验。
校准实验所需时长与样品质量相关。280Ah磷酸铁锂电芯等大型电芯所需时间较长,可能达到3-5天甚至1周以上,极大拖延了实验进度。基于上述问题,本文提出加热丝辅助加热的温差基线实验方案,在样品表面缠绕加热丝,并利用加热丝加热缩短样品升温时间,能够大幅降低温差基线实验时长,显著提升实验效率。

实验部分

1.样品准备

本文按照两种典型电芯样品的尺寸加工实验所需的标准铝块样品。
#1铝块:204*173*53mm,5625g;#2铝块:274*104*12mm,924g。

图1 选择的典型电芯样品

2.实验过程

(1)常规温差基线实验:选择“温差基线”模式,按照常规实验操作进行温差基线实验;
(2)加热丝辅助加热温差基线实验:选择“温差基线”模式,加热丝缠绕样品,并外接电源进行辅助加热,其余所有实验操作均与常规温差基线实验一致;

(3)校准文件验证:选择“HWS”模式,进行铝块HWS台阶升温实验,计算每个台阶样品温升速率,验证校准文件的有效性。