絕熱量熱儀技術(shù)要求

◆本技術(shù)要求與乙方提供的技術(shù)方案共同簽字；

◆乙方所提供技術(shù)方案必須滿足本要求，技術(shù)方案中的供貨清單及參數(shù)如果與本要求沖突，以本要求為準(zhǔn)；

◆技術(shù)方案必須提供完整版的中文版本，如提供雙語(yǔ)，產(chǎn)生歧義的技術(shù)要求內(nèi)容，以中文為準(zhǔn)。

1. 概述及需求

該設(shè)備通過(guò)**的溫度跟蹤，避免被測(cè)樣品與環(huán)境的熱量交換，從而可以提供一個(gè)近似絕熱的環(huán)境，主要對(duì)被測(cè)樣品的放熱行為進(jìn)行測(cè)試分析。利用加速量熱儀，能夠模擬電池內(nèi)部熱量不能及時(shí)散失時(shí)放熱反應(yīng)過(guò)程的熱特性，使反應(yīng)更接近于真實(shí)反應(yīng)過(guò)程，從而獲得熱失控條件下表觀放熱反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

設(shè)備主要用于測(cè)試大容量動(dòng)力電池?zé)崾Э靥匦缘牧繜醿x器，除熱失控特性外，該量熱儀器也能測(cè)試大容量動(dòng)力電池的其他熱特性，如比熱容，循環(huán)產(chǎn)熱特性等，也可用于電池材料（正負(fù)極、隔膜和電解液）的熱穩(wěn)定性研究。

2. 技術(shù)要求

本技術(shù)規(guī)格書中標(biāo)注“*”號(hào)的為關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的任何負(fù)偏離將導(dǎo)致廢標(biāo)；“#”為減分項(xiàng)，不滿足一項(xiàng)減1分，累計(jì)5項(xiàng)不滿足將導(dǎo)致廢標(biāo)。

2.1 主要技術(shù)參數(shù)

1）溫度范圍：-30-315 °C ；

2）溫度穩(wěn)定性： ±0.01°C/min；

3）溫度解析度：0.001℃；

*4）絕熱檢測(cè)能力，樣品自生熱檢測(cè)靈敏度應(yīng)達(dá)到0.01°C /min。

5）壓力范圍：0-150bar；

6）壓力檢測(cè)精度：≤0.1%；

7）內(nèi)腔體能夠滿足電芯長(zhǎng)度方向（加邊框）*大長(zhǎng)度600mm，寬度方向*大長(zhǎng)度200mm、*大電芯容量150Ah的測(cè)試要求

8）工作模式：具備加熱等待搜尋、溫度掃描、等溫的基本功能。

*9）絕熱量熱環(huán)境：量熱腔溫度與樣品溫度差值不大于0.5°C，無(wú)假放熱現(xiàn)象。

#10）絕熱跟蹤能力：樣品自生熱并進(jìn)入絕熱跟蹤模式后，絕熱跟蹤速率應(yīng)滿足0.02-15°C /min這一范圍。

*11）絕熱檢測(cè)能力，樣品自生熱檢測(cè)靈敏度不低于0.01℃/min，同時(shí)應(yīng)提供某款動(dòng)力電池?zé)崾Э販y(cè)試數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)中樣品自生熱起始溫度低于85℃，并從數(shù)據(jù)上能解讀電池隔膜融化吸熱而導(dǎo)致電池自放熱速率降低的信息，需提供數(shù)據(jù)佐證材料。

*12）量熱器采用N型熱電偶，防火防滯后，具有良好熱電穩(wěn)定性能及抗高溫氧化性能。備件：N型熱電偶30根；

*13）需提供150Ah以上電芯熱失控的測(cè)試數(shù)據(jù)，確保設(shè)備可測(cè)試高比能量密度大容量動(dòng)力鋰離子電池。

*14）設(shè)備設(shè)置有**泄壓裝置，便于電池?zé)崾Э剡^(guò)程中自動(dòng)泄壓以保護(hù)量熱腔；對(duì)于可能的量熱腔爆炸與氣體高速噴射進(jìn)行防護(hù)，以保障實(shí)驗(yàn)人員的**，需提供國(guó)內(nèi)用戶圖片；有毒氣體經(jīng)處理后泄放通過(guò)泄放口排放到指定的通風(fēng)系統(tǒng)；

2.2 各分系統(tǒng)主要技術(shù)要求

2.2.1 加速量熱儀主機(jī)

1）需配置大尺寸動(dòng)力電池測(cè)試用大體積量熱器，根據(jù)自身的絕熱原理配備防爆箱，

2）配備緊急冷卻和強(qiáng)排風(fēng)系統(tǒng)；

#3）整個(gè)量熱器系統(tǒng)需配置在隔間或者通風(fēng)櫥內(nèi)工作，隔間或者通風(fēng)櫥由供應(yīng)商提供；

4）絕熱測(cè)試腔具有防爆結(jié)構(gòu)；量熱器主機(jī)具有防爆、泄壓、自動(dòng)吹掃等防護(hù)功能；

5）排風(fēng)設(shè)備需要具備廢氣處理的功能，處理后的廢氣能夠直排；

6）具備防爆箱須有滿足以下要求：必須有自動(dòng)鼓風(fēng)箱，全程電腦控制；爆炸箱必須有硬件和軟件控制的**聯(lián)鎖裝置；

8）消除氣體逃逸到實(shí)驗(yàn)室潛在可能性；

2.2.2 大尺寸動(dòng)力電池測(cè)試用大體積量熱器

1）量熱器采用導(dǎo)熱良好的材質(zhì)，所有內(nèi)壁（頂部、側(cè)面和底部）不小于15mm厚，確保足夠的熱穩(wěn)定性；

#2）量熱器至少具有3個(gè)獨(dú)立的絕熱控制區(qū)域及3個(gè)獨(dú)立的控溫傳感器；

#3）量熱器內(nèi)部有效尺寸需滿足：直徑≥40cm;

#4）量熱器內(nèi)部有效尺寸需滿足：深度≥44cm;

5）檢測(cè)靈敏度≥0.02?C /min；

#6）量熱腔操作溫度區(qū)間需滿足-30?C - 315?C。

7）量熱儀應(yīng)具備內(nèi)置攝像頭和照明系統(tǒng)，跟蹤觀察試樣變化，其尺寸不小于75mm*125mm；

8）量熱儀需要有至少2個(gè)內(nèi)置大電流接線柱，其過(guò)流能力不小于300A，

9）量熱器具有防爆、泄壓設(shè)計(jì)；

*10）應(yīng)具備密封裝置，便于電池?zé)崾Э剡^(guò)程中自動(dòng)泄壓以保護(hù)量熱腔本體；

2.2.3 可選項(xiàng)升級(jí)軟硬件支持模塊

1 允許支持其他功能模塊升級(jí)需要；

2）需集成在電路控制柜內(nèi)，信號(hào)和邏輯輸出/輸入端口；

3）升級(jí)模塊支持軟件。

2.2.4 電池比熱容測(cè)試模塊

1）集成直流恒壓源（比率150VA）；

2）≥3個(gè)不同尺寸的電池加熱片；

3）支持電路系統(tǒng)和相關(guān)測(cè)試用導(dǎo)線；

4）電池固定支架及輔助部件；

5）比熱容測(cè)試準(zhǔn)確度誤差：≤5%；

6）比熱容測(cè)試**度誤差：≤3%；

*7）提供低溫到高溫的變溫比熱容測(cè)試數(shù)據(jù)，以及修正電池變溫發(fā)熱量數(shù)據(jù)。

2.2.5 大尺寸動(dòng)力電池氣體收集和外壓測(cè)試模塊

1) 根據(jù)自身的測(cè)試原理設(shè)計(jì)測(cè)試設(shè)備，滿足動(dòng)力電池氣體收集和外壓測(cè)試需求；2）體積不小于20升，*大耐壓不小于10巴，能夠檢測(cè)溫度、壓力；

*3)需要有成熟的解決方案并要求提供數(shù)據(jù)支持材料。

2.2.5 低溫電池測(cè)試模塊

1）提供電池在低溫環(huán)境：-30℃~60℃的測(cè)試環(huán)境，滿足測(cè)試要求；

2.2.6電池多點(diǎn)溫度場(chǎng)分布測(cè)試模塊

1）內(nèi)置支持電路

2）多點(diǎn)測(cè)試電池模塊溫度場(chǎng)分布

3）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)適配插頭、插座、電源線、數(shù)據(jù)線等

4）8個(gè)溫度探頭，測(cè)溫范圍：*高1200℃

5）DAQ軟件

6）輔助硬件和電纜

*7) 需要有成熟的解決方案并要求提供數(shù)據(jù)支持材料

2.2.7 電池針刺和擠壓測(cè)試模塊（全自動(dòng)，可控制速度，大功率、高扭矩）

1) 可用于符合SAE 標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械針刺擠壓模擬濫用測(cè)試

2) 通過(guò)軟件自動(dòng)控制穿刺/擠壓速率及深度

3) 針直徑：3mm,

4) 針數(shù)量：10根

5) 移動(dòng)范圍：需要0 ~ 35mm 移動(dòng)距離來(lái)獲取恒定針刺速率；

6) 速度范圍： 1mm/sec to 10cm/sec

7) 軟件可預(yù)設(shè)并自動(dòng)控制穿刺深度

8) 高精度步進(jìn)馬達(dá)扭矩高達(dá)400Ncm

9) 軟件可設(shè)定穿刺扭矩

10) 程序可設(shè)定并自動(dòng)控制穿刺深度，可模擬單體完全穿透

11) 電池穿刺樣品支架 3組

2.2.8在線紅外攝像系統(tǒng)

1）量熱器包含紅外攝像頭且能提供安裝位置；

2）紅外攝像機(jī)光譜范圍7.5-14um

3）溫度范圍-10至150°C

4）準(zhǔn)確度誤差≤2％

5）紅外透明窗口

#6) 需要有成熟的解決方案并要求提供數(shù)據(jù)支持材料

2.2.9 電池單體及電池組測(cè)試耗材包

1）包含大尺寸電池測(cè)試夾具；

2）耐高溫膠帶1卷；

3）固定大電池用鋁帶20根；

4）固定電池用不銹鋼帶20根；

5）常規(guī)尺寸電池固定夾具不少于3個(gè)，電池夾具應(yīng)有隔熱和電絕緣處理；

6）導(dǎo)線和相關(guān)輔助固件若干。

2.2.10 電池**測(cè)試連接組件

1) 1卷高溫玻璃膠

2) 1根正極電流線

3) 1根負(fù)極電流線

 4）5根正極電壓線

 5）5根負(fù)極電壓線

 6）5個(gè)絕緣正極鱷魚(yú)夾

 7）5個(gè)絕緣負(fù)極鱷魚(yú)夾

 8）10個(gè)鋁制溫度傳感器固定帶

2.2.11 軟件單元

1)系統(tǒng)由軟件控制全自動(dòng)實(shí)時(shí)絕熱校準(zhǔn)，所有參數(shù)全自動(dòng)檢測(cè)、記錄和控制，包括：爐體溫度、電池溫度、爐內(nèi)壓力、等溫或臺(tái)階溫度、放熱起始點(diǎn)溫度、反應(yīng)放熱速率、升壓速率、放熱速率、壓升速率等等。

2)通過(guò)分析軟件可以得到電池在各種工況下的放熱起始溫度、終止溫度、絕熱溫升、反應(yīng)能量、反應(yīng)焓變、摩爾反應(yīng)焓變、反應(yīng)級(jí)數(shù)、指前因子、活化能等反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程可根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成測(cè)試曲線圖便于人員觀察。

4)試驗(yàn)過(guò)程中數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存及圖像實(shí)時(shí)顯示功能。

5)試驗(yàn)操作模式為遠(yuǎn)程控制，控制電腦和量熱器本身支持超過(guò)10m以上的遠(yuǎn)程控制方式。-

6)配置離線數(shù)據(jù)處理軟件，軟件可以安裝個(gè)人電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2.2.13 熱失控測(cè)試后處理單元

1）吸塵器 1套；

2）通風(fēng)櫥一套

3）防毒面具5個(gè)

4）防護(hù)服3件

5）防護(hù)手套5個(gè)

6）滅火毯2個(gè)

7）**緊固膠帶3套

8）熱失控測(cè)試后處理工具3套（清掃工具）；

2.2.14符合相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求

1) USABC SAND99-0497, July 1999: 3.2 Thermal Stability Tests

2) SAE J2464-R2009: 4.4.2 Thermal Stability Tests

3) FreedomCAR SAND 2005-3123: 4.1 Thermal stability

4) ASTM E1981-98(2004)

5) GB/T 36276-2018 電力儲(chǔ)能用鋰離子電池

6) GB 38031-2020電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池**要求

2.2.15工作站要求

1) 品牌：知名品牌