絕熱量熱儀技術要求

◆本技術要求與乙方提供的技術方案共同簽字；

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

◆技術方案必須提供完整版的中文版本，如提供雙語，產生歧義的技術要求內容，以中文為準。

1. 概述及需求

該設備通過**的溫度跟蹤，避免被測樣品與環境的熱量交換，從而可以提供一個近似絕熱的環境，主要對被測樣品的放熱行為進行測試分析。利用加速量熱儀，能夠模擬電池內部熱量不能及時散失時放熱反應過程的熱特性，使反應更接近于真實反應過程，從而獲得熱失控條件下表觀放熱反應的動力學參數。

設備主要用于測試大容量動力電池熱失控特性的量熱儀器，除熱失控特性外，該量熱儀器也能測試大容量動力電池的其他熱特性，如比熱容，循環產熱特性等，也可用于電池材料（正負極、隔膜和電解液）的熱穩定性研究。

2. 技術要求

本技術規格書中標注“*”號的為關鍵技術參數，對這些關鍵技術參數的任何負偏離將導致廢標；“#”為減分項，不滿足一項減1分，累計5項不滿足將導致廢標。

2.1 主要技術參數

1）溫度范圍：-30-315 °C ；

2）溫度穩定性： ±0.01°C/min；

3）溫度解析度：0.001℃；

*4）絕熱檢測能力，樣品自生熱檢測靈敏度應達到0.01°C /min。

5）壓力范圍：0-150bar；

6）壓力檢測精度：≤0.1%；

7）內腔體能夠滿足電芯長度方向（加邊框）*大長度600mm，寬度方向*大長度200mm、*大電芯容量150Ah的測試要求

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）絕熱量熱環境：量熱腔溫度與樣品溫度差值不大于0.5°C，無假放熱現象。

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

*11）絕熱檢測能力，樣品自生熱檢測靈敏度不低于0.01℃/min，同時應提供某款動力電池熱失控測試數據，該數據中樣品自生熱起始溫度低于85℃，并從數據上能解讀電池隔膜融化吸熱而導致電池自放熱速率降低的信息，需提供數據佐證材料。

*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試數據，確保設備可測試高比能量密度大容量動力鋰離子電池。

*14）設備設置有**泄壓裝置，便于電池熱失控過程中自動泄壓以保護量熱腔；對于可能的量熱腔爆炸與氣體高速噴射進行防護，以保障實驗人員的**，需提供國內用戶圖片；有毒氣體經處理后泄放通過泄放口排放到指定的通風系統；

2.2 各分系統主要技術要求

2.2.1 加速量熱儀主機

1）需配置大尺寸動力電池測試用大體積量熱器，根據自身的絕熱原理配備防爆箱，

2）配備緊急冷卻和強排風系統；

#3）整個量熱器系統需配置在隔間或者通風櫥內工作，隔間或者通風櫥由供應商提供；

4）絕熱測試腔具有防爆結構；量熱器主機具有防爆、泄壓、自動吹掃等防護功能；

5）排風設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：必須有自動鼓風箱，全程電腦控制；爆炸箱必須有硬件和軟件控制的**聯鎖裝置；

8）消除氣體逃逸到實驗室潛在可能性；

2.2.2 大尺寸動力電池測試用大體積量熱器

1）量熱器采用導熱良好的材質，所有內壁（頂部、側面和底部）不小于15mm厚，確保足夠的熱穩定性；

#2）量熱器至少具有3個獨立的絕熱控制區域及3個獨立的控溫傳感器；

#3）量熱器內部有效尺寸需滿足：直徑≥40cm;

#4）量熱器內部有效尺寸需滿足：深度≥44cm;

5）檢測靈敏度≥0.02?C /min；

#6）量熱腔操作溫度區間需滿足-30?C - 315?C。

7）量熱儀應具備內置攝像頭和照明系統，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個內置大電流接線柱，其過流能力不小于300A，

9）量熱器具有防爆、泄壓設計；

*10）應具備密封裝置，便于電池熱失控過程中自動泄壓以保護量熱腔本體；

2.2.3 可選項升級軟硬件支持模塊

1 允許支持其他功能模塊升級需要；

2）需集成在電路控制柜內，信號和邏輯輸出/輸入端口；

3）升級模塊支持軟件。

2.2.4 電池比熱容測試模塊

1）集成直流恒壓源（比率150VA）；

2）≥3個不同尺寸的電池加熱片；

3）支持電路系統和相關測試用導線；

4）電池固定支架及輔助部件；

5）比熱容測試準確度誤差：≤5%；

6）比熱容測試**度誤差：≤3%；

*7）提供低溫到高溫的變溫比熱容測試數據，以及修正電池變溫發熱量數據。

2.2.5 大尺寸動力電池氣體收集和外壓測試模塊

1) 根據自身的測試原理設計測試設備，滿足動力電池氣體收集和外壓測試需求；2）體積不小于20升，*大耐壓不小于10巴，能夠檢測溫度、壓力；

*3)需要有成熟的解決方案并要求提供數據支持材料。

2.2.5 低溫電池測試模塊

1）提供電池在低溫環境：-30℃~60℃的測試環境，滿足測試要求；

2.2.6電池多點溫度場分布測試模塊

1）內置支持電路

2）多點測試電池模塊溫度場分布

3）數據采集系統適配插頭、插座、電源線、數據線等

4）8個溫度探頭，測溫范圍：*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據支持材料

2.2.7 電池針刺和擠壓測試模塊（全自動，可控制速度，大功率、高扭矩）

1) 可用于符合SAE 標準的機械針刺擠壓模擬濫用測試

2) 通過軟件自動控制穿刺/擠壓速率及深度

3) 針直徑：3mm,

4) 針數量：10根

5) 移動范圍：需要0 ~ 35mm 移動距離來獲取恒定針刺速率；

6) 速度范圍： 1mm/sec to 10cm/sec

7) 軟件可預設并自動控制穿刺深度

8) 高精度步進馬達扭矩高達400Ncm

9) 軟件可設定穿刺扭矩

10) 程序可設定并自動控制穿刺深度，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

1）量熱器包含紅外攝像頭且能提供安裝位置；

2）紅外攝像機光譜范圍7.5-14um

3）溫度范圍-10至150°C

4）準確度誤差≤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據支持材料

2.2.9 電池單體及電池組測試耗材包

1）包含大尺寸電池測試夾具；

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）常規尺寸電池固定夾具不少于3個，電池夾具應有隔熱和電絕緣處理；

6）導線和相關輔助固件若干。

2.2.10 電池**測試連接組件

1) 1卷高溫玻璃膠

2) 1根正極電流線

3) 1根負極電流線

 4）5根正極電壓線

 5）5根負極電壓線

 6）5個絕緣正極鱷魚夾

 7）5個絕緣負極鱷魚夾

 8）10個鋁制溫度傳感器固定帶

2.2.11 軟件單元

1)系統由軟件控制全自動實時絕熱校準，所有參數全自動檢測、記錄和控制，包括：爐體溫度、電池溫度、爐內壓力、等溫或臺階溫度、放熱起始點溫度、反應放熱速率、升壓速率、放熱速率、壓升速率等等。

2)通過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、反應能量、反應焓變、摩爾反應焓變、反應級數、指前因子、活化能等反應動力學參數。

3)實驗過程可根據試驗數據實時生成測試曲線圖便于人員觀察。

4)試驗過程中數據實時保存及圖像實時顯示功能。

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

6)配置離線數據處理軟件，軟件可以安裝個人電腦進行數據分析。

2.2.13 熱失控測試后處理單元

1）吸塵器 1套；

2）通風櫥一套

3）防毒面具5個

4）防護服3件

5）防護手套5個

6）滅火毯2個

7）**緊固膠帶3套

8）熱失控測試后處理工具3套（清掃工具）；

2.2.14符合相關測試標準要求

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 電力儲能用鋰離子電池

6) GB 38031-2020電動汽車用動力蓄電池**要求

2.2.15工作站要求

1) 品牌：知名品牌