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电池测试量热仪

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电池测试量热仪相关的论坛

  • 新能源汽车液冷电池包热工测试温度要求说明

    新能源汽车液冷电池包热工测试运行中需要注意一些配件的温度,无锡冠亚告诉大家因为一旦不注意,配件温度过高,就会影响新能源汽车液冷电池包热工测试的运行。  新能源汽车液冷电池包热工测试运行工况参数好坏,对其工作的经济型和安全性影响很大,其中在新能源汽车液冷电池包热工测试的系统中,新能源汽车液冷电池包热工测试的蒸发温度可通过装在压缩机吸气截止阀端的压力表所指示的蒸发压力而反映过来。蒸发温度和蒸发压力是根据新能源汽车液冷电池包热工测试系统的要求确定的,偏高不能满足新能源汽车液冷电池包热工测试降温需要,过低会使压缩机的制冷量减少,运行的经济性较差。  新能源汽车液冷电池包热工测试制冷剂的冷凝温度可根据冷凝器上压力表的读数球的,冷凝温度的确定与冷却剂的温度、流量和冷凝器的形式有关。  新能源汽车液冷电池包热工测试压缩机的吸气温度是指从压缩机吸气截止阀前面的温度计读出的制冷剂温度。为了保证新能源汽车液冷电池包热工测试心脏-压缩机的安全运转,防止产生液击现象,吸气温度要比蒸发温度高一点。在设回热器的制冷剂的新能源汽车液冷电池包热工测试,保持吸气温度是合适的。  新能源汽车液冷电池包热工测试压缩机排气温度可以从排气管路上的温度计读出。它与制冷剂的绝热指数、压缩比及吸气温度有关,吸气温度越高,压缩比越大,排气温度就越高,反之亦然。  新能源汽车液冷电池包热工测试节流前的液体过冷可以高制冷效果,过冷温度可以从节流阀前液体管道上的温度计测得,一般情况下它较过冷器冷却水的出水温度高出一点。  新能源汽车液冷电池包热工测试运行好坏都是对新能源汽车测试的影响很大的,所以要适当调整新能源汽车液冷电池包热工测试每个参数,保证在合理的情况下运行。

  • 电池测试设备制冷加热控温过程中影响制冷量的因素有哪些?

    电池测试设备是应用于新能源汽车电池、电机测试过程中使用的,在电池电机控温的过程中使用,那么,在制冷加热过程中,影响无锡冠亚电池测试设备制冷量的因素有哪些呢?  电池测试设备制冷系统中电池测试设备压缩机的功率越大,制冷量越高,根据电池测试设备机型大小选配机构形式不一样的压缩机,例如小型电池测试设备选用活塞式,中型选配涡旋式。电池测试设备水温(蒸发温度不一样,制冷量不一样)越高时,制冷量越大,水温越低时,制冷量越小。电池测试设备水泵功率水循环量的多少,直接影响传热速度,蒸发器,冷凝器的形式,分为水箱盘管试,壳管式,不锈钢板式等,需要我们按照一定的需求进行配置,热材质中铜管传热比较好。  影响电池测试设备制冷量外部因素也有,电池测试设备大部分是风冷式散热,所以外部环境温度需要在一个合理的范围之内,冷凝温度不能超过45度,一旦超过制冷量会明显减弱,也不能太低,电池测试设备空气是不是对流也很重要,散热口不能有阻挡物,参考标准出风口周围1米内不能有障碍物。  电池测试设备的制冷量关系到整个电池测试设备运行过程,所以,电池测试设备的制冷量一定要有所保证,使得电池、电机在制冷加热的过程中很好的运行。

  • 太阳模拟器光源等级对太阳能电池测试的影响

    光伏行业发展初期,晶体硅电池和组件达到批量化生产时,BAA级的模拟器被行业普遍使用,但随着行业的发展和科学技术的进步,尤其是现在各种不同技术类型和不同规格的光伏电池/组件的产品的涌现,其B级光谱的限制性和对多标准板的要求以及测试误差的过大,对AAA级的模拟器成为行业的必然需求,即  A(光谱等级)A(辐照不均匀度等级)A(辐照不稳定性等级,通常指LTI)。  1.光谱对测试结果的影响  不同基材的电池光谱响应差别很大。实际上,即使基材相同的电池在生产过程中由于晶体生长或其它条件和工艺等的差异,也会导致光谱响应的差异,由于无法保证校准设备时使用的标准电池和其它被测电池的绝对一致性,因此如果要得到更为准确的结果,就需要高等级光谱的太阳模拟器。  2.光强均匀性对测试结果的影响  晶体硅太阳电池组件中单体电池之间焊接不良及同串单体电池IV特性不匹配等因素会导致输出功率降低。在工业上,为了防止由以上原因造成的热斑效应和功率消耗,在组件制造时一般都会在每十几片串联的电池片两端并上旁路二极管。这样做虽可降低组件的热斑效应,但同时也可能会使组件的IV特性曲线出现畸变。造成热斑效应的原因有很多,其中两个主要的原因是:一是电池组件本身工艺或品质造成的单体电池IV特性不匹配,二是遮盖等外界原因造成的组件受光不均匀。  因此,一个光强均匀性良好的太阳模拟器,可以通过测试从一定程度上反映出太阳电池组件的单体电池IV特性不匹配的问题。  模拟器的光均匀性还会影响测试结果的FF,如果模拟器的光均匀度不好,一般情况下,测试IV曲线的FF就会比实际值偏小。  3.辐照不稳定度对测试结果的影响  辐照稳定度对测试结果的影响是很容易理解的,模拟器辐照不稳定,就必然会造成测试结果不稳定,辐照稳定度保证了所测试的I-V特性是在同一条件下量测的,为数据的可参考性提供了前提。

  • 汽车动力电池测试系统说明

    汽车动力电池测试系统是目前新能源汽车中使用比较广泛的测试系统,那么,除了冠亚的汽车动力电池测试系统,在新能源汽车测试中电池有着怎样的经历呢?  目前铅酸电池由于比能量及比功率均较低,已经淘汰,在汽车上常用的动力蓄电池主要有镍氢电池和锂离子电池等。镍氢电池属于碱性电池,具有不易老化,无需预充电以及低温放电特性较好等优点。动力系统都是燃料电池和镍氢电池集成的,镍氢在高温环境下,电池电荷量会急剧下降,并且具有记忆效应和充电发热等方面的问题。在燃料电池混合动力系统中镍氢电池SOC应保持在40%-60%之间,充放电电流应处于160-240 A的范围,温度应维持在常温附近,以确保系统安全性和经济性。  锂离子电池具有体积小,都采用锂离子电池作为燃料电池汽车的辅助能源系统。离子电池的能量密度是镍氢电池的1.5-3倍。其单体电池的平均电压为3.2V,相当于3个镍锌或镍氢电池串接起来的电压值,因而能够减少电池组合体的数量,降低单体电池电压差所造成的电池故障发生概率,从而提高了电池组的使用寿命。  对燃料电池汽车中的燃料电池系统建模的方法又可分为两种,一种是在电化学、工程热力学、流体力学等理论基础上,建立比较复杂的一维或多维物理模型。这种模型可根据不同燃料电池的结构参数建立相应模型,分析压力、温度、湿度、流量、催化剂、管道结构等多方面因素对燃料电池工作的影响。但这种模型复杂不直观,且运算速度慢。另一种则采用较简单的数学经验模型并结合相应的商业软件,这种方法具有直观快速的特点,但该模型只能针对特定的燃料电池系统,其建立需依靠实验数据。  超级电容器是一种新型储能元件,它既像静电电容一样具有很高的放电功率,又像电池一样具有很大的电荷储存能力,由于其放电特性与静电电容更为接近,所以仍然称之为“电容”。  如果仅采用超级电容作为辅助能源还存在诸多不足之处,如:电动汽车长时间停机后再次启动,由于超级电容的自放电效应,在燃料电池的能量输出尚未稳定时车载辅助系统的供电将无法保障。况且超级电容能量密度很低,若要达到一定的能量储备能力其设备体积势必加大。当前超级电容都是与其他动力电池一起购车辅助电源系统,在燃料电池汽车上使用的。为了克服精确的描述超级电容的特性,可以采用阻抗法进行建模代替简单RC回路模型。超级电容当前SOC主要基于超级电容的输出电压:  汽车动力电池测试系统是目前新能源市场上比较新兴的设备之一,所以,新能源电池厂家在购买汽车动力电池测试系统的时候需要注意其设备质量以及售后服务,使得汽车动力电池测试系统的测试更加有效。

  • 新能源汽车电池高低温循环测试分析锂电池的使用方法

    新能源汽车电池高低温循环测试分析锂电池的使用方法

    无锡冠亚新能源汽车电池高低温循环测试是现代汽车电池测试中使用比较广的设备之一,锂电池作为比较常见的电池之一,在使用的时候需要注意哪些呢?  锂电池使用需要把握时间,防过充,正确的时间做正确的事,虽然,锂电池本身具有优异的电化学性能,然而,任何一种事物在背离平衡状态后都会存在安全隐患。  新能源汽车电池高低温循环测试建议大家,锂电池保养温度适宜,防冷热。在闲置时,锂电池通常不会发生安全事故,日常保养的目的就是使锂电池置于适宜的环境中,从而延迟电池的老化。事实上,锂电池参数设计中有一个就是适宜温度,相对来说,温度低一些问题不大,但如果放在较高的温度下,俗话说物极必反,也是会产生安全问题的。我们说的闲置状态仅仅是就正常环境而言,如果把锂电池放到水里或靠近火源那就已经脱离“保养”的话题了,那么,在正常环境下要做的是什么呢?水的方面防潮和热的方面防暴晒。故而,无锡冠亚恒温制冷技术有限公司提醒,锂电池日常保养的适宜环境应是四个字:通风、阴凉。无论锂电池是独立闲置还是在用电器具中待用,均应遵循这四个字。  在锂电池的正确使用方法中,锂电池充电方法是比较重要的,因为不正确的充电方法会引发安全问题,而放电与日常保养影响的仅仅是锂电池的使用寿命,锂电池本身也是一种耗材,无论我们采取什么办法也避免不了它之后的损耗,只是我们用正确的方法,延缓其衰老而已。  新能源汽车电池高低温循环测试在测试中,不论什么电池都需要正确使用,避免产生一些故障。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809041651055268_8627_3445897_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

  • 【原创大赛】锂离子电池热性能评价:电池材料导热系数测试方法研究

    【原创大赛】锂离子电池热性能评价:电池材料导热系数测试方法研究

    [color=#cc0000]摘要:本文针对锂离子电池材料导热系数测试方法,评论性概述了近些年的相关研究文献报道,研究分析了这些导热系数测试方法的特点,总结了电池材料导热系数测试技术所面临的挑战,从热分析仪器市场化角度提出了迎接这些挑战的技术途径。[/color][hr/][size=18px][color=#cc0000]1.问题的提出[/color][/size] 锂离子电池在各种应用中用于能量转换和存储,包括消费类电子产品、电动汽车、航空航天系统等。图1-1所示为典型的锂离子电池的结构,锂离子电池主要包括电极材料、电解质材料、隔膜材料、电池堆和热管理高导热相变复合材料。[align=center][img=锂离子电池结构示意图,500,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250623319094_6619_3384_3.jpg!w600x450.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图1-1 锂离子电池结构示意图[/color][/align] 导热系数作为电池材料的重要热物理性能参数之一,严重影响着锂离子电池的各种特性。而锂离子电池在使用过程中会面临着电、热、力和质的不同边界条件,这就使得准确测试电池材料导热系数面临着以下几方面的严峻挑战: (1)锂离子电池材料往往涉及含能和储能材料,在不同边界条件下,如在充放电过程中会伴随着生热甚至热解过程,在电池热管理系统中还涉及到相变材料,这就要求要在这些电化学和热化学过程中同时对导热系数进行测量,这要比以往纯热物理变化过程中的导热系数测试技术更为复杂。 (2)导热系数测试方法众多,但针对锂离子电池材料的复杂特征和要求,首先要需要找出合理的测试方法,以保证测量结果的准确性,这对锂离子电池材料和电池热管理尤为重要。 (3)由于锂离子电池材料导热系数测试所涉及的环境条件众多,会涉及众多不同的导热系数测试方法和设备。但在实际工程应用中,还是希望能对测试方法进行优化和开发测试新技术,从而实现用尽量少的测试方法和仪器设备尽可能多的满足各种各种锂离子电池材料的导热系数测试需求。 (4)由于锂离子电池材料还涉及其他热性能参数和表征参数,如比热容和热失控等,这样就要求导热系数测试方法和仪器能与其他热性能参数测试仪器进行集成,使得测试仪器具备多功能性,在一台测试仪器上可实现多个参数的测试。 本文将针对上述存在的问题和挑战,首先对近些年锂离子电池材料导热系数测试技术进行评论性综述,然后在分析研究的基础上,提出比较适合锂离子电池和材料导热系数测量的实用方法。[size=18px][color=#cc0000]2.电池材料导热系数测试方法综述[/color][/size] 在锂离子电池材料级别方面,主要涉及的材料有电极、电解质、隔膜、电极隔膜堆和热管理高导热相变复合材料。 在材料级别方面,已经报道了电极[1]-[4]、电解质[5]、隔膜[6][7]、电极堆[2][8]的导热系数和接触热阻[9][10]测量结果。 如图2-1所示,阴极样品厚度方向上导热系数已使用保护型热流计法(ASTM E1530)进行了测量[1][12],阴极由等体积分数的聚合物电解质以及活性材料和乙炔黑的混合物制成。经测量,在25~150℃之间复合材料导热系数在0.2 ~ 0.5 W/mK范围内变化。由于阴极材料太薄,将多层阴极材料叠加后形成1~2mm厚的可测样品,样品直径为25.4mm,测试压力为10psi以减少多层叠加后带来的接触热阻。[align=center][img=保护型热流计法导系数测试示意图,500,419]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250624120593_5244_3384_3.jpg!w500x419.jpg[/img][/align][align=center]图2-1 保护型热流计法导热系数测试示意图[/align] 如图 2-2所示,展示了锂离子电池电极材料厚度方向导热系数测量装置结构[2]。[align=center][img=,600,428]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005252355511656_8624_3384_3.jpg!w600x428.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-2 锂离子电池材料厚度方向导热系数测量装置示意图[/color][/align] 装置采用了稳态薄加热片法[13],单层材料面积为431mm2,厚度0.42mm,被测样品为多层叠加形式。还采用了闪光法测量多层锂离子电池薄层材料的热扩散系数,并通过叠层材料不同取样方向来测量得到不同方向的热扩散系数。 时域热反射(TDTR)技术已用于测量LiCoO2薄膜厚度方向导热系数[3],样品厚度约500nm,测量了锂化程度对导热系数的影响。循环过程中原位测量LiCoO2阴极的导热系数表明,去锂化时,导热系数从5.4W/mK可逆地降低至4.7W/mK。 如图2-3所示,采用闪光法确定由各种粒径的合成石墨制成的负电极(NE)材料的导热系数[4][14],样品尺寸为直径约15mm,厚度范围为1.1~9.5mm,实验在室温RT,150和200°C下进行。[align=center][img=激光闪法测量原理,500,467]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250625143698_6549_3384_3.jpg!w500x467.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-3 激光闪光法测量原理[/color][/align] 同样,聚合物电解质的导热系数采用图1-1所示保护型热流计法进行了测量[5],测量样品厚度方向上的温差,该温差用于计算总热阻,从中可提取出样品厚度方向上的导热系数。通过刮刀技术制备聚合物电解质薄膜样品,并将其夹在导热仪顶板和底板之间,然后测量温度差。据报道,在25~150℃范围内,导热系数在0.12~0.22W/mK之间变化。 如图2-4所示,隔膜材料面内方向导热系数已使用直流加热法进行了测量[6]。在100级无尘室中从26650锂离子电池中提取隔膜样品,在隔膜样品上沉积了两条相距很小的细钛线,其中一条线用作加热器,而这两条线都用于温度测量,两条线的温度作为时间函数的超快测量用于确定隔膜样品的热性能[15]。室温下的面内方向导热系数为0.5W/mK,在50℃下测量时,这些值没有明显变化。[align=center][img=,500,308]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250625463285_8933_3384_3.jpg!w550x339.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-4 隔膜材料比热容和面内方向导热系数测试示意图[/color][/align] 正负电极薄膜材料和隔膜材料厚度方向和面内方向导热系数已使用不同的稳态方法进行了测量[7],实验装置与先前使用的一维热流计法装置非常相似[1]。样品尺寸30mm×30mm,单层膜厚度在24~106um范围内,导热系数测量结果范围为0.19~31W/mK。 如图2-5所示,采用闪光法测量了多层阳极、隔膜和阴极构成的电极隔膜堆的厚度方向和面内方向热扩散系数[8],采用差示扫描量热仪测量了比热容,由此得到电极隔膜堆厚度方向和面内方向的导热系数。另外对从新电池中取出的电极隔膜堆在45℃下循环500次,考察了高温循环对导热系数的影响。[align=center][img=闪光法厚度方向和面内方向测试示意图,690,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250626168406_2334_3384_3.jpg!w690x400.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-5 (a)闪光法测试厚度方向和面内方向电极隔膜堆热扩散系数示意图;(b)测试过程中样品的取样形式和摆放形式[/color][/align] 除了上述关于导热系数测量的报道外,还报道了采用恒定热流法(ASTM D5470)在不同压力和温度下测量了电极隔膜堆的接触热阻[9][16]。如图2-6所示,测试过程中将被测电极隔膜堆叠层夹在两个铜块之间,并测量了叠层的总热阻。电池隔膜堆包括了涂覆有石墨的铜阳极、涂覆有钴酸锂的铝阴极、聚乙烯/聚丙烯隔膜和电解质,测试温度范围-20~50℃,压力0~250psi。通过测试得出的主要结论包括:与干电池组相比,湿电池组的接触热阻更低,并且电极隔膜堆叠热阻的温度依赖性较弱。但是,此处测得的热阻是总热阻,其中还包括材料自身热阻,而不仅仅是电池不同材料之间的接触热阻。已经测量了使用的电极和铜棒之间的接触热阻,这与电池的原位操作没有特别的关系。[align=center][img=,550,442]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250626475813_5845_3384_3.jpg!w550x442.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-6 恒定热流法(ASTM D5470)测量电池材料接触热阻示意图[/color][/align] 如图2-7所示,在另一项工作中,同样采用恒定热流法(ASTM D5470)测量了阴极和隔膜之间的界面热传导[10]。测量结果表明,锂离子电池的热特性很大程度上取决于穿过阴极-隔膜界面的传热,而不是通过电池本身的传热。这种界面热阻约占电池总热阻的88%。[align=center][img=,500,267]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250627005929_1859_3384_3.jpg!w600x321.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-7 恒定热流法测量电池材料接触热阻示意图:(a)被测样品为电极隔膜堆;(b)纯隔膜样品;(c)纯阴极样品[/color][/align] 如图2-8所示,采用瞬态平面热源法测量了石墨烯填料的混合相变材料[11][17],石蜡相变材料在添加石墨烯前后的导热系数分别为0.25W/mK和45W/mK。[align=center][img=,500,202]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250627216467_2507_3384_3.jpg!w600x243.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-8 瞬态平面热源法测试探头和测量原理图[/color][/align] 对于锂离子电池材料这类薄膜材料,其导热系数的测量还有一种非常有效的方法就是温度波法[18]。这种方法尽管已推出多年,但应用还是较少,但今后将是一种重要的有效方法。[size=18px][color=#cc0000]3.测试方法的特点[/color][/size] 从上述综述中可以看出,电池材料导热系数采用了以下几种测试方法: (1)稳态保护热流计法:ASTM E1530; (2)稳态护热板法:ASTM C177; (3)时域反射法; (4)闪光法:ASTM E1461; (5)稳态热流计法:ASTM C518; (6)恒定热流法:ASTM D5470; (7)瞬态平面热源法:ISO 22007-2。 (8)温度波法:ISO 22007-3。 从上述所涉及的多个测试方法可以看出,与传统材料导热系数测试不同,锂离子电池材料导热系数测试呈现出以下显著特点: (1)薄膜化:锂离子电池材料基本都呈现出薄膜化的形态,所涉及的则是典型的薄膜导热系数测试技术; (2)各向异性:薄膜化的锂离子电池材料呈现出比较明显的各向异性特征,导热系数在厚度方向和面内方向上表现出明显差别,锂离子电池材料导热系数测试实际上是一个各向异性薄膜材料导热系数测试问题; (3)测试变量多:锂离子电池材料导热系数测试的另一个显著特征是测试条件变量较多,除需在传统的不同温度下进行测试之外,还需要包括其他测试条件,如不同的加载压力、SOC荷电、气氛、振动、湿度等条件,甚至还需在通电状态下。[size=18px][color=#cc0000]4.电池材料导热系数测试方法分析[/color][/size] 根据上述锂离子电池材料导热系数测试的特点,对上述各种测试方法进行分析,以寻找出那些测试方法更能适合锂离子电池材料的测试。 纵观上述测试方法,我们将它们分为稳态法和瞬态法进行分析。[color=#cc0000]4.1. 稳态法[/color] 稳态法主要包括:保护热流计法、护热板法、热流计法和恒定热流法。 稳态法的显著特点就是依据经典的傅里叶稳态传热定律,在被测电池材料薄膜样品的测试方向上形成稳定的一维热流,通过测量不同条件下的温度和热流密度来测定相应的导热系数和接触热阻。 稳态法做为一种传统方法,是在较厚的块体材料热性能基础上发展起来的测试方法,对于较大尺寸和较厚块体样品的导热系数测试非常准确和成熟,如保护热流计法、护热板法、热流计法。为了进行电池薄膜材料测试,需要对薄膜材料进行多层叠加后制成样品才能满足稳态法测量准确性要求,这种多层叠加势必会带来接触热阻的严重影响。鉴于传统稳态法对薄膜材料导热系数测试的局限性,开发的恒定热流法则部分解决了测试问题,通过独特的表面温度测试技术,可以进行百微米厚度量级的薄膜导热系数测量,非常适合测试多层膜构成的电池堆以及高导热相变复合材料。 尽管做了相应的改进,但这种在稳态法上做的任何努力都是在挖掘稳态法的潜力,是对稳态法测试能力区间的下限进行进一步的拓展,测试能力下限毕竟还是非常有限,受到了稳态法自身的制约,特别是受到表面温度和厚度测量准确性的制约,使得这种扩展空间十分有限且效果很难保证。总之,对于锂离子电池材料,暂时比较适合的稳态法是ASTM D5470恒定热流法,可以进行导热系数和热阻测量,样品尺寸适中并比较适合加载各种边界条件。[color=#cc0000]4.2. 瞬态法[/color] 瞬态法主要包括时域反射法、闪光法和瞬态平面热源法。 与稳态法恰恰相反,瞬态法是基于样品材料对热激励动态响应的一种测试方法,被测样品越薄,对热激励的响应越快,所以瞬态法的核心是检测物理量随时间变化快慢的问题。同时,在被测样品对热激励的快速响应过程中,周围环境和其他边界条件的影响反而变得很小。最主要的是,随着技术的发展,块体样品(特别是薄膜材料)对热激励的动态响应时间,在当前的电子检测技术面前都不再属于快速测量范畴,采用目前的各种电子技术手段很容易对热激励响应进行快速和准确测量。从另一方面理解,就是针对材料的热性能测试,瞬态法可以针对不同被测样品厚度范围(响应时间)采用相应响应频率范围的电子仪器和设备来实现准确测量,而目前电子仪器设备的测试能力要远远超过薄膜材料热性能测试的需求。这就是瞬态法自身的最大优势,同时也是目前市场上薄膜材料热性能测试仪器大多采用瞬态法的主要原因。 总之,瞬态法作为非接触是测量方法非常适用于致密性薄膜材料,适合测量非常薄的样品,但对于锂离子电池材料这类较低密度的薄膜材料则会遇到许多测试难题,多孔性的薄膜材料样品需要进行表面处理才能进行导热系数测量,但表面处理往往会带来渗透而改变薄膜样品的热性能。另外,瞬态法的另一个明显不足是很难在被测样品上加载各种相应的边界条件进行导热系数测量,如压力和通电等。但瞬态法中的温度波法则是一个例外,这将在下节中进行介绍。[size=18px][color=#cc0000]5.未来设想:新方法的提出[/color][/size] 从上述对电池材料导热系数测试方法的分析中可以看出,现有方法都不能很好的解决本文开始提到的锂离子电池材料导热系数测试所面临的问题,需要研究和开发新型测试方法才能应对相应的技术挑战。 通过我们的研究,我们认为将上述稳态法和瞬态法相结合的方法将会是一种有效的技术途径,具体的结合形式就是改进型的瞬态温度波法。 ISO 22007-3规定的温度波测试方法[18],主要用于确定薄膜和塑料板在整个厚度方向上的热扩散系数。温度波法是一种通过测量样品前后表面之间温度波的相移来测量薄而扁平样品厚度方向热扩散系数的方法。使用在样品两个表面上溅射或接触的电阻器,一个作为加热器,通过交流焦耳加热产生温度波,另一个作为温度计来检测温度波。ISO 22007-3中给出了温度波法测量装置示意图,如图5-1所示。[align=center][img=温度波法热扩散系数测量装置示意图,690,473]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/05/202005250627416770_5455_3384_3.jpg!w690x473.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图5-1 温度波法热扩散系数测量装置示意图[/color][/align] 从上述描述中可以看出,温度波法测量装置包括彼此面对的微加热器和温度传感器,样品安装在它们之间。向加热器提供弱的正弦电功率信号,在样品表面上产生温度波。温度传感器是一种高灵敏度电阻传感器,它使用前置放大器在将弱信号进入锁相放大器之前对其进行放大。观察到的温度信号是激发温度波和背景温度信号的混合,例如环境的温度。在交流测量中,锁定放大的一个优点是能够提取和分析信号中仅一个指定频率分量的变化,抵消室温变化的影响(误差的主要来源)以及噪声成分实现高灵敏度测量。通过将实际施加的温度波幅度限制在1℃以内或更低,可以有效地抑制对流和辐射,并确保几乎不损坏样品。此外,如果采用极小的传感器尺寸则可识别更小样品区域内的热扩散系数。 总之,采用改进后的温度波法,将具备以下几方面的显著特点: (1)在样品的夹持、厚度控制和测量方面,温度波法与稳态法基本相同,可以在测量过程中对样品加载一定的压力和其他测试条件。同时,温度波法还具备了非接触瞬态法的优点,将温度和热流测量转换为高精度的频率和相位测量,减少了误差,可以实现高灵敏的测量。 (2)尽管ISO 22007-3规定的温度波测试方法是用于测量薄膜材料厚度方向的热扩散系数,但这种方法也可以用于薄膜面内方向上的热扩散系数测量,转换后的测试方法就是经典的Angstrom周期热波法[19]。 (3)从图5-1所示的温度波测量原理可以看出,只要将交流加热形式控制为直流形式,温度波法就变成了传统的热流计法,就可以用于板材样品测量,也就是说可以进行各种规格尺寸袋装和片状锂离子电池热扩散系数和导热系数的测量。 (4)更重要的特点是,改进的温度波法结构小巧,可以与其他热性能测试方法进行集成,这方面的内容将在后续报告中进行介绍。 综上所述,我们选择并开展改进型的温度波法研究,基本可以解决本文前面所提出的锂离子电池材料测试中所面临的几方面难题,同时还兼顾了测试仪器的微型化、集成化和低成本,这将是我们今后热分析仪器发展的一个方向。[size=18px][color=#cc0000]6.参考文献[/color][/size][1] Song, L., and Evans, J. W., 1999, “Measurements of the Thermal Conductivity of Lithium Polymer Battery Composite Cathodes,” J. Electrochem. Soc., 146(3), pp. 869–871.[2] Maleki, H., Al Hallaj, S., Selman, J. R., Dinwiddie, R. B., and Wang, H., 1999, “Thermal Properties of Lithium-Ion Battery and Components,” J. Electrochem. Soc., 146(3), pp. 947–954.[3] Cho, J., Losego, M. D., Zhang, H. G., Kim, H., Zuo, J., Petrov, I., Cahill, D. G., and Braun, P. V., 2014, “Electrochemically Tunable Thermal Conductivity of Lithium Cobalt Oxide,” Nat. Commun., 5, p. 4035.[4] Maleki, H., Selman, J. R., Dinwiddie, R. B., and Wang, H., 2001, “High Thermal Conductivity Negative Electrode Material for Lithium-Ion Batteries,” J. Power Sources, 94(1), pp. 26–35.[5] Song, L., Chen, Y., and Evans, J. W., 1997, “Measurements of the Thermal Conductivity of Poly(Ethylene Oxide)-Lithium Salt Electrolytes,” J. Electrochem. Soc., 144(11), pp. 3797–3800.[6] Vishwakarma, V., and Jain, A., 2014, “Measurement of In-Plane Thermal Conductivity and Heat Capacity of Separator in Li-Ion Cells Using a Transient DC Heating Method,” J. Power Sources, 272, pp. 378–385.[7] Yang, Y., Huang, X., Cao, Z., and Chen, G., 2016, “Thermally Conductive Separator With Hierarchical Nano/Microstructures for Improving Thermal Management of Batteries,” Nano Energy, 22, pp. 301–309.[8] Maleki, H., Wang, H., Porter, W., and Hallmark, J., 2014, “Li-Ion Polymer Cells Thermal Property Changes as a Function of Cycle-Life,” J. Power Sources, 263, pp. 223–230.[9] Ponnappan, R., and Ravigururajan, T. S., 2004, “Contact Thermal Resistance of Li-Ion Cell Electrode Stack,” J. Power Sources, 129(1), pp. 7–13.[10] Vishwakarma, V., Waghela, C., Wei, Z., Prasher, R., Nagpure, S. C., Li, J., Liu, F., Daniel, C., and Jain, A., 2015, “Heat Transfer Enhancement in a Lithium-Ion Cell Through Improved Material-Level Thermal Transport,” J. Power Sources, 300, pp. 123–131.[11] Goli, P., Legedza, S., Dhar, A., Salgado, R., Renteria, J., and Balandin, A. A., 2014, “Graphene-Enhanced Hybrid Phase Change Materials for Thermal Management of Li-Ion Batteries,” J. Power Sources, 248, pp. 37–43.[12] ASTM E1530 Standard Test Method for Evaluating the Resistance to Thermal Transmission by the Guarded Heat Flow Meter Technique[13] ASTM C177 Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate Apparatus[14] ASTM E1461-13 Standard Test Method for Thermal Diffusivity by the Flash Method[15] ASTM C518 Standard Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus[16] ASTM D5470 Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials[17] ISO 22007-2 Plastics — Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity — Part 2: Transient plane heat ource (hot disc) method[18] ISO 22007-3, Plastics – Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity – Part 3: Temperature wave analysis method.[19] A. J. Angstrom, Ann. Physik Leipzig 114, 513 (1861).[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

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    电动汽车电池测试压缩机是其装置的组件之一,其性能问题影响着电动汽车电池测试在新能源电池测试中的运行,所以,对于电动汽车电池测试压缩机的故障,我们需要了解清楚,理智应对。  电动汽车电池测试压缩机卸载装置如果失灵的话,如果是油压不够,就需要调节油压,使油压比吸气压力高0.12~0.2MPa,如果是油管堵塞、油缸内有污物卡死就拆开清洗,如果是油分配阀装配不当,拉杆或转动环装配不正确、转动环卡住的话,建议拆开检修。  压缩机吸气过热度过大的话,如果是制冷系统内制冷剂不足建议补充制冷剂,如果是蒸发器内制冷剂不足建议开大节流阀、增加供液,如果是制冷系统吸气管路保温隔热不好建议检查修理,如果是制冷剂中含水量超标建议检查制冷剂含水量,如果是节流阀开度小,供液量小建议开大节流阀、加大供液量。  压缩机排气温度偏高的话,如果是吸入气体温度过高,建议调整吸气过热度,如果是排气阀片破裂建议打开气缸盖、检查和更换排气阀片,如果是安全阀漏气建议检查安全阀、调节修理,如果是活塞环漏气建议检查活塞环、调节修理,如果是汽缸套垫片破裂、漏气建议检查更换,如果是活塞上死点间隙过大建议检查、调整上死点间隙,如果是汽缸盖冷却能力不足建议检查水量和水温、进行调节,如果是压缩机压缩比过大建议检测蒸发压力和冷凝压力。  压缩机吸入压力太低的话,如果是供液节流阀或吸气过滤网阻塞(脏堵或冰堵)建议拆卸检查并清洗,如果是系统内制冷剂不足建议补充制冷剂,如果是蒸发器内制冷剂不足建议开大节流阀、增加供液,如果是系统内、蒸发器中冷冻机油太多建议找出系统中积油的部位、排放出积油,如果是热负荷小建议调节压缩机能级、适当地进行卸载。  电动汽车电池测试的压缩机在运行中,也需要定期进行保养,保证其压缩机在电动汽车电池测试中的运行状态,使得电动汽车电池测试平稳运行。

  • 动力电池组测试设备常见故障说明

    动力电池组测试设备是广泛应用在新能源电池测试中,动力电池组测试设备使用长时间之后,难免会出现一些故障,那么,下面分享下常见的故障分析。  制冷压缩机压力低,实际用气量大于制冷机组输出气量放气阀故障,进气阀故障液压缸故障负载电磁阀故障,小压力阀卡死用户管网有泄漏压力,设置太低压力传感器故障,压力表故障压力开关故障压力,传感器或压力表输入软管漏气。动力电池组测试设备制冷压缩机油耗大,或压缩空气含油量大,冷却剂量太多,正确的位置应在动力电池组测试设备制冷压缩机加载时观察,此时油位应不高于一半回油管堵塞,回油管的安装不符合要求动力电池组测试设备运行时排气压力太低,油分离芯破裂,分离筒体内部隔板损坏动力电池组测试设备有漏油现象,冷却剂变质或超期使用。  动力电池组测试设备制冷压缩机排气压力过高,进气阀故障液压缸故障,负载电磁阀故障压力设置太高,压力传感器故障压力表故障压力开关故障。动力电池组测试设备制冷压缩机电流大,电压太低接线松动制冷机组压力超过额定压力油分离芯堵塞接触器故障主机故障主电机故障。  风扇电机过载,风扇变形风扇电机故障风扇电机热继电器故障接线松动冷却器堵塞排风阻力大。动力电池组测试设备制冷压缩机启动时电流大或跳闸,用户空气开关问题输入电压太低,液压缸故障进气阀故障接线松动,主机故障主电机故障。动力电池组测试设备制冷压缩机无法启动,熔断丝坏温度开关坏接线松开主电机热继电器动作风扇电机热继电器动作变压器坏无电源输入故障未消除控制器故障。  动力电池组测试设备制冷压缩机排气温度高,动力电池组测试设备冷却剂液位太低油冷却器脏,油过滤器芯堵塞,温控阀故障断油电磁阀未得电,或线圈损坏断油电磁阀膜片破裂,或老化风扇电机故障,冷却风扇损坏排风管道不畅通,或排风阻力大环境温度超过所规定的范围温度,传感器故障压力表是否故障。  动力电池组测试设备保持低故障可以让动力电池组厂家行保持低成本,让无锡冠亚动力电池组测试设备的运行更加高效。

  • 【分享】电池测试仪介绍

    电池测试仪,主要用于检测电流、电压、容量、内阻、温度、电池循环寿命,并给出曲线图。电池测试仪有多个通道可供选择。可以单点启动,单点控制,同时测不同型号、类型的电池(镍氢,镍镉,锂电等)。电池测试仪根据电池的形态及电池组装后的成品分类,测试仪又可分为:电芯测试仪,成品电池测试仪,手机电池测试仪,笔记本电池测试仪,移动DVD电池测试仪,蓄电池测试仪,都可以做综合性能测试。

  • 电池电机电控测试

    点击链接查看更多:[url]https://www.woyaoce.cn/service/info-11070.html[/url]电池安全性测试过量充电、短路、针刺、海拔、振动、机械冲击、撞击跌落、翻滚、碰撞/挤压、加热、燃料火灾、温度冲击浸泡电池性能测试外观、极性、尺寸及质量、常温放电容量、-20℃放电容量、55℃放电容量、常温倍率放电、常温荷电保持、容量恢复能力、高温荷电保持、容量恢复能力、存储、容量及能量(室温、高温、低温)、功率及内阻测试(室温、高温、低温)、无负载容量损失(高温、室温)、存储中的容量损失、高低温启动功率、能量效率测试电池电磁兼容性测试电磁干扰(EMI)、电磁干扰度(EMS)电池生命周期和耐久性测试加速的寿命测试、寿命终结预测、日历寿命测试、高温和低温操作耐久性试验、供电热循环耐久性试验热湿度循环试验、高温和高湿度耐久性电池的可靠性和环境模拟振动、机械冲击、温度、湿度、盐雾、灰尘、固体和液体侵入(IP保护)、混流气、化学品接触、水射流、盐水浸泡、热冲击循环UN运输测试T1海拔模拟、T2热测试、T3振动、T4冲击、T5外部短路、T6撞击、T7过度充电[table=100%][tr][td][img=,260,182]https://img2.17img.cn/pic/kind/20191025/20191025154232_9800.jpg[/img][/td][td][img=,260,182]https://img2.17img.cn/pic/kind/20191025/20191025154233_1519.jpg[/img][/td][td][img=,260,182]https://img2.17img.cn/pic/kind/20191025/20191025154233_2828.jpg[/img][/td][/tr][tr][td]新能源动力电池(蓄电池)分析检测[/td][td]美国必测电池包测试系统[/td][td]电池包试验现场[/td][/tr][tr][td][align=center][img]https://img2.17img.cn/pic/kind/20191025/20191025154233_4068.jpg[/img][/align][/td][td][align=center][img]https://img2.17img.cn/pic/kind/20191025/20191025154233_5425.jpg[/img][/align][/td][td][align=center][img]https://img2.17img.cn/pic/kind/20191025/20191025154234_0289.jpg[/img][/align][/td][/tr][tr][td]电池燃烧试验机、电池挤压试验机电池重物冲击试验机[/td][td]防爆型可程式恒温恒湿试验箱[/td][td]温控型电池短路试验机[/td][/tr][/table]

  • 新能源汽车电池测试系统中冷媒的重要性

    新能源汽车电池测试系统在运行中,冷媒是不可缺少的,在新能源汽车电池测试系统众一旦冷媒少的话就会导致压缩机回气结霜,所以尽量要避免这些故障。  如果新能源汽车电池测试系统冷媒的流量特少,将导致冷媒自流出节流阀后端第一个可膨胀空间就开始膨胀,大多看见膨胀阀后端分液头结霜往往是由于缺冷量或膨胀阀流量不够造成的,过少了冷媒膨胀不会利用到全部的蒸发器面积,只会在蒸发器局部形成低温,部分区域由于冷媒量少而急剧膨胀造成局部温度过低,出现蒸发器结霜现象。  局部结霜以后,由于在蒸发器表面形成了隔热层而该区域换热量低,冷媒膨胀便转移到其他区域,逐渐的出现整个蒸发器结霜或结冰现象,整个蒸发器形成隔热层,于是膨胀便蔓延到压缩机回气管导致压缩机回气结霜。由于冷媒量偏少,蒸发器蒸发压力低导致蒸发温度低,也会逐步导致蒸发器结露形成隔热层而将膨胀点转移到压缩机回气处导致压缩机回气结霜。以上几点均会在新能源汽车电池测试系统压缩机回气结霜之前表现出蒸发器结霜的。  如果新能源汽车电池测试系统有热器旁通阀,那么只要调节热气旁通阀就行,具体方法:打开热气旁通阀后部端盖,然后用8号内六角扳手,顺时针转动里面的调节螺母,调节过程不要太快,一般转半圈左右就暂停一下,让系统运行一段时间后看结霜情况再决定是否继续调整。等运行稳定,压缩机结霜现象消失后再把端盖旋紧。对于15立方以下的机型,由于没有热气旁通阀,如果结霜现象严重,可以适当调高冷凝风扇压力开关的起跳压力。  具体方法:先找到压力开关,取掉压力开关的调节螺母固定小片,然后用十字螺丝刀顺时针旋转,整个调节也需要慢慢进行,调个半圈看下情况再决定是否需要调节。  所以说,新能源汽车电池测试系统中的冷媒是很重要的,其次,制冷剂的选择也是很重要的,新能源汽车电池测试系统专业厂家的混合制冷剂在性能有一定的优势,所以,建议用户按照自己的需求来选择。

  • 电池热失控试验中精确模拟大气环境压力变化的解决方案

    电池热失控试验中精确模拟大气环境压力变化的解决方案

    [size=16px][color=#990000][b]摘要:针对目前新能源电池热失控和特性研究以及生产中缺乏变环境压力准确模拟装置、错误控制方法造成环境压力控制极不稳定以及氢燃料电池中氢气所带来的易燃易爆问题,本文提出了相应的解决方案。方案的关键一是采用了低漏率电控针阀作为下游控制调节阀实现压力可编程精密控制,二是采用高压气体型真空源避免机械式真空泵的电火花造成引燃,三是在压力控制的同时也对电池加热温度进行自动控制。整个装置控制精度和自动化程度较高。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#990000][b]==================[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 随着现代新能源行业的飞速发展,各种新能源电池在经济社会中发挥着越来越重要的作用,由此对低压环境下新能源电池的使用、储存和运输也提出更高技术要求。例如高原地区和飞机运输中新能源电池的性能变化特征以及热失控传播特性,都是电池发展极其重要的一个环节。目前新能源电池在低压环境下的热失控特性和性能变化特性研究主要存在以下几方面的问题:[/size][size=16px] (1)目前的新能源电池热失控的测试设备主要集中在研究常压下的热失控行为,环境压力对电池热失控特征的研究较为缺失,对压力变化影响热失控行为的研究仍需进行更深入研究。[/size][size=16px] (2)研究变环境压力下电池燃烧爆炸行为的特性与特征,对于新能源电池的前期研发、中期使用以及后期预防热失控都有着尤为重要的参考意义。但目前缺乏变环境压力的准确模拟装置,控制方法存在严重问题而造成环境压力控制极不稳定,难以准确观察压力室内电池特性的变化,实验的可信度较差。[/size][size=16px] (3)另外,氢燃料电池作为一种新能源电池同样存在上述问题,同样需要在不同海拔工况下验证电池的运行性能和可靠谱。但由于氢燃料电池的特殊性,特别是由于氢气属于易燃易爆气体,在环境压力模拟设备运行时流道内的旋转机械有可能在高速运转情况下产生火花,继而引燃氢气形成爆炸,这对于环境模拟实验设备而言是绝对不允许的。同时,氢气与空气在燃料电池内反应生成水,故而在排气中含有液滴,这部分液滴在进入设备时可能对旋转部件造成损害,影响设备可靠性。因此,对于氢燃料电池的环境压力模拟装置,需要避免这些问题的出现。[/size][size=16px] 针对上述新能源电池以及氢燃料电池中环境压力准确控制方面存在的问题和需求,本文提出了相应的解决方案,解决方案主要包括以下两方面的内容:[/size][size=16px] (1)针对现有的锂电池环境压力模拟装置进行技术改造,采用下游控制模式实现模拟箱内环境压力的可编程准确控制,以满足绝大多数新能源电池的环境压力模拟需要。[/size][size=16px] (2)针对氢燃料电池的环境压力模拟,提出更安全的环境压力准确控制解决方案。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 锂离子电池在高温环境下容易发生热失控,具有一定危险性,会发生着火甚至爆炸。为了给电池的测试试验同时提供高温和环境压力的模拟条件,解决方案是将电池放置在密闭的测试环境箱内,并对环境箱内部进行气压控制,使电池处于所需环境压力。然后通过对锂离子电池外部加热的方式给予电池达到热滥用的条件,再通过热电偶、数字天平等装置研究温度与质量等参数的变化。热电偶测量热失控过程中的温度变化,数字天平测量热失控过程中电池质量参数的变化,整个测试装置的控制系统如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=电池环境压力和高温温度模拟控制系统结构示意图,690,394]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310161757014248_9888_3221506_3.jpg!w690x394.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 电池环境压力和高温温度模拟控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,整个控制系统主要由环境压力控制回路、电池加热温度控制回路、质量测量装置和数据采集装置构成,它们的各自功能和技术内容如下:[/size][size=16px] (1)环境压力控制回路:其功能是对测试环境箱进行可编程气体压力控制,可对一系列不同的设定压力进行自动控制。控制回路由数控针阀、真空计、真空泵、真空压力控制器和真空管路组成,其中一个数控针阀控制进气流量、另一个数控针阀控制排气流量,真空计测量环境箱内的真空度并传输给控制器,控制器将接收到的真空度信号与设定值比较后驱动数控针阀的开度变化,并快速使得环境箱内的真空压力达到设定值。需要说明的是,这里的控制采用了固定进气针阀开度而改变排气针阀开度的下游控制模式,这样可以实现更高精度和稳定性的环境压力控制。[/size][size=16px] (2)电池加热温度控制回路:其功能是对电池进行加热和温度控制,以模拟电池热失效过程中的温度变化。控制回路由加热器、电池组件、固定夹板、热电偶温度传感器和双通道控制器组成,其中热电偶采集电池温度并传输给控制器,控制器将接收到的温度信号与设定值比较后驱动加热器通电加热,并使电池温度快速达到设定值。[/size][size=16px] (3)质量测量装置:其功能是测量电池本体在热失控过程中的质量损失。质量测量装置主要是悬挂式数字天平,放置在环境箱外部的数字天平通过悬丝测量电池质量。[/size][size=16px] (4)数据采集装置:其功能是同时采集电池温度、环境压力和质量测量数据,并以曲线形式进行显示和存储。数据采集装置主要由多通道数据采集器和计算机组成,多通道数据采集器连接相应的温度压力传感器和数字天平,计算机与采集器进行通讯并用软件显示和存储采集结果。[/size][size=16px] 需要说明的是,在解决方案中,计算机或上位机也可以与真空压力控制器和温度控制器进行通讯,并通过各自的软件对控制器进行参数设置、运行控制和控制过程参数变化曲线的显示。[/size][size=16px] 图1所示的电池环境压力模拟控制系统并不适合氢燃料电池的性能测试,这主要是机械式旋转型的真空泵有可能在高速运转情况下产生火花而引燃氢气形成爆炸,同时氢燃料电池测试过程中会在真空管路内形成水滴而造成阀门和真空泵旋转部件的损伤。为了解决这两个问题,本文所提出的解决方案采用了以下两项技术:[/size][size=16px] (1)将真空泵更换为真空发生器,即通过高压气体来形成真空,这样可以避免机械式旋转部件所带来的火花引燃危害。[/size][size=16px] (2)环境压力的调节还是采用前面所述的电动针阀,因为这种NCNV系列具有非常好的真空密封性能,电机转动部分与所通气体完全隔离,不会带来引燃隐患。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,解决方案通过改进后的环境压力下游控制技术、高压气体真空发生技术和温度自动控制技术,可以很好的实现各种新能源电池在可变环境压力和高温温度下的热失控特性和运行特性变化测试和试验考核,解决方案具有以下几方面的突出特点:[/size][size=16px] (1)可实现环境压力和温度的高精度控制,更有利于电池特性的精密研究和测试考核。[/size][size=16px] (2)环境压力和温度控制可按照不同设定值进行编程控制,可自动实现电池特性测试的全过程。[/size][size=16px] (3)通过使用控制器和数据采集器自带的计算机软件,可快速搭建起电池特性测试装置,无需再专门编写计算机程序,大幅减小了装置组建的工作量。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

  • 动力电池组测试系统更加省电

    经济的快速发展和环境日益槽糕的状态对于人们来来说,问题也日益凸显,所以,不论什么设备,都需要节能,动力电池组测试系统在使用中节能省电是十分必须的。  调整动力电池组测试系统合理的运行负载,在保证动力电池组测试系统安全运行的情况下,主机组运行在70%-80%负载比运行在满负载小时,单位冷量的功耗更小。运用此方式开机要结合动力电池组的运行情况综合考虑。  降低动力电池组测试系统冷凝温度,在满足动力电池组测试系统安全和生产需求的前提下,尽量提高无锡冠亚动力电池组测试系统蒸发温度和降低冷凝温度,为此需加大对动力电池组测试系统的改造,以保证冷却水效能。车,专用于新能源汽车永磁同步电动机、开关磁阻电机、异步电动机及其控制器测试时的精密控温设备。  动力电池组测试系统在运行中,要防止和减少冷却循环水机管道结垢,如果循环水处理做的不好,碳酸氢钙和碳酸氢镁受热产生的碳酸钙和碳酸镁会沉积在管道上,使导热性能下降,影响冷凝器和蒸发器的换热效率,并使运行的电费大幅度上升。此时除了采用水处理技术外,还可以利用管道定期自动清洗设备进行管道清洗,节省电量的同时提升制冷效果。  动力电池组测试系统在运行过程中,节能减排在一定程度上可以节约企业运行成本,为企业创造更大的效益。

  • 锂电池过度充电测试

    锂电池以其能量密度高等特点,广泛应用于工业自动化、新能源汽车、消费电子产品等领域。然而,在日常使用中,电池过度充电等问题时有发生,这可能对电池造成不可逆的损害,轻则缩短电池寿命或导致彻底失效,重则可能引发电池燃烧爆炸,危及电气设备和人员安全。为确保锂电池在使用和运输过程中的安全性,必须进行严格的测试和检测,以评估其对过度充电的承受能力。其中,UN38.3过度充电测试是锂电池在运输前必须通过的安全检测,由联合国发布,具备高度的公信力。在锂电池行业中,注重安全标准和测试的重要性,是为了推动科技发展的同时,最大程度地降低潜在的风险和安全隐患。通过这一测试,可以有效避免用户在使用锂电池时发生意外,保障设备和人员的安全。[align=center][img=,690,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181624110174_6281_6387980_3.png!w690x411.jpg[/img][/align][b]什么是UN38.3(可充电型锂电池操作规范)[/b]UN38.3(可充电型锂电池操作规范)是联合国危险物品运输专门制定的《联合国危险物品运输试验和标准手册》的第3部分38.3款,为确保锂电池在运输前的安全性,规定了一系列严格的测试要求。这些测试包括高度模拟、高低温循环、振动试验、冲击试验、55℃外短路、撞击试验、过度充电试验、强制放电试验等。如果锂电池与设备没有安装在一起,并且每个包装件内装有超过24个电池芯或12个电池,则还须通过1.2米自由跌落试验。[b]解决方案[/b]在这些测试中,过度充电试验是其中难度较大的一项。该测试要求在2倍最大连续充电电流和2倍最大连续充电电压的条件下,将待测锂电池连续充电24小时。测试的主要目的是评估锂电池对过度充电的承受能力,要求电池在过度充电过程中及之后七天内没有发生电池解体或燃烧爆炸的情况。这一系列的测试确保了锂电池在运输过程中的高度安全性,尤其是过度充电试验,关系到用电设备与用户的安危,具有极其重要的意义。为应对UN38.3标准中的过度充电测试。利用直流电源为电池进行持续供电,同时结合SBT300电池测试仪,全面监测电池充电过程中的电压、交流内阻等关键参数。通过这些先进的测试设备,工程师能够深入分析锂电池的衰化效应和稳定性,为研发制造更加安全可靠的锂电池提供有力支持。[align=center][img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181625312538_6416_6387980_3.png!w690x460.jpg[/img][/align][b]主要优势[/b]交流四端子法测量:SBT300电池测试仪采用交流四端子法测量交流内阻和电压,能够分离提供电流的导线和测量器件上电压降的导线,进而消除电缆和探针接触电阻的阻抗。校正功能:SBT300电池测试仪能够补偿仪器内部电路的偏置电压或者增益漂移等,对测量数据进行校正以提高测量精度,并且可以根据测量结果计算统计指标,绘制正态分布图,观察测量结果的正态分布情况。模拟输出:SBT300电池测试仪可以进行交流内阻测量值的模拟输出,通过将模拟输出量连接到数据记录仪上,记录电阻值的变化,便于使用数据采集仪进行需要长期记录的测量和锂电池的评估等。

  • 新能源电池包综合性能测试系统压缩机安全保护说明

    新能源电池包综合性能测试系统中每个配件都是比较重要的,其中,压缩机是比较主要的配件,一般在选择新能源电池包综合性能测试系统压缩机的时候,需要注意其安全保护,这一点也是很重要的。  一般新能源电池包综合性能测试系统的过载保护器都具有启动和运行2个方面的保护功能。当压缩机启动时,由于机械故障使转子轧煞,电流迅速上升,当电流超过启动电流额定值时,保护器接点跳开,切断电流,避免了电动机启动绕组的烧毁。在压缩机正常运行时,由于外界原因造成温升过高或电流允许值时,保护器接点也会跳开,切断电源,避免了电动机运行绕组的烧毁。  过载保护器是新能源电池包综合性能测试系统压缩机电动机的过电流和过热保护,过载保护器的外壳与压缩机壳体表面紧贴,用于单相压缩机电动机时,保护器应串接在全电流通过的共用线上;用于三相压缩机电动机时,保护器应串接在三相线中的两条线路上。内部保护器是用于新能源电池包综合性能测试系统压缩机电动机上,串接在压缩机内部电动机的绕组共同线上,对压缩机电动机进行过电流保护。  热继电器新能源电池包综合性能测试系统三相压缩机电动机的线路过电流保护,其两组线圈串接在三相线路中的两相上。当过载电流流过时并达到一定的时间后,其保护开关断开。反相防止器用于新能源电池包综合性能测试系统三相旋转式压缩机电动机,保护三相供电电源的相序,以防止压缩机旋转方向反相。此外,还具有缺相保护功能。  新能源电池包综合性能测试系统的压缩机保护是由各个保护装置一起保护的,所以一定需要向可靠厂家进行购买。

  • 用于动力电池系统测试的新能源汽车电池有哪些?

    动力电池系统测试用于新能源汽车的电池测试中,但是现代新能源汽车的电池种类也不少,那么,具体有哪些呢?都有什么特点呢?  三元锂电池,是指正极材料为锂镍钴锰三元正极材料的锂电池,相对于钴酸锂电池,三元锂电池安全性更高,更适合未来新能源汽车电池的发展趋势,适合北方天气,低温时电池更加稳定,但是电压太低,能量密度介于磷酸铁锂电池和钴酸锂电池之间,代表车型有:北汽新能源EV200、北汽新能源EU260、特斯拉Model 3等。  镍氢电池,是由氢离子和金属镍合成的,电池能量储备大,重量更轻,使用寿命更长,并且对环境无污染。但是动力电池系统测试提醒,制造成本太高,性能方面比“锂电池”差,其中代表车型有:丰田prius、福特汽车Ford Escape、雪佛兰Chevroiet Malibu等。  钴酸锂电池,是电子产品中比较常见的电池,常用于笔记本电脑电池,作为电芯使用,生产技术成熟,能量比高,能量比大约是磷酸铁锂电池的两倍,但在高温状态下,稳定性相比镍钴锰酸锂电池、磷酸铁锂电池稍差,代表车型有:特斯拉。  酸磷铁锂电池,是用酸磷铁锂作为正极材料的锂离子电池。(锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料和磷酸铁锂等),稳定性是目前车用锂电池中比较好的。但是,能量密度较三元锂电池、钴酸锂电池仍有不小的差距,还有就是当温度低于-5℃的时候,充电效率有所降低。以及在温度过低的情况下,会影响电池的电容。磷酸铁锂电池应用的车型,不适合在北方行驶,尤其是东北等极寒地带,因为那里冬天的温度实在是太低了,会影响磷酸铁锂电池的使用寿命,代表车型有:比亚迪e6、比亚迪秦、比亚迪唐等。  石墨烯电池又称黑金子:就是锂电池内添加石墨烯,从而开发出的一种新能源电池。石墨烯电池一般用于航空航天等方面,这种新能源电池可把数小时的充电时间压缩至不到一分钟。由于锂电池内添加了石墨烯,可以帮助锂电池降低产能时的热量,达到减少能量损失的目的,避免了大量能量被浪费,减少了热量对电池的损害,提高了电池的使用寿命,但这种电池成本太过昂贵,目前无法大规模应用。  新能源汽车的动力电池种类比较多,为了保证新能源电池的运行效率,所以动力电池系统测试也是需要大家慎重选择的。

  • 锂电池交流内阻测试解决方案

    锂电池的内阻是电池性能评估的重要指标之一,已广泛应用于电动汽车系统、储能系统、电子设备和新能源产业等多领域,所以对于锂电池性能参数的快速测试也有了大量需求。内阻影响着锂电池功率性能和放电效率,随着存储时间的增加,电池不断老化,其内阻不断增大。不同类型的锂电池内阻变化程度不同,其初始的内阻大小主要受电池的结构设计、原材料性能和制程工艺的影响。通过测试内阻,可以全面评估电池在高功率应用下的性能表现,是衡量功率性能和寿命的关键参数。因此,内阻的合理控制和优化是提高电池品质、性能和可靠性的重要手段,对锂电池内阻的持续关注和有效管理是不可忽视的重要议题。通过精准测试和控制锂电池内阻,可以更好地满足不同应用场景对电池性能和品质的要求,推动电池技术的不断创新与进步。[img=锂电池内阻测试.png]http://uphotos.eepw.com.cn/1693205920/pics/1712640743873053.png[/img][b]锂电池的内阻[/b]是指电池在工作时,电流通过电池内部时所遇到的电阻。内阻的大小直接影响电池的性能,包括放电效率、温升情况以及电池的寿命。锂电池内阻通常分为欧姆内阻和极化内阻两部分。其中欧姆内阻由电池的总电导率决定,极化内阻由锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数决定。[b]欧姆内阻:[/b] 由电极材料、电解液、隔膜电阻以及各部分零件的接触电阻所构成。它是电流通过电池时产生的电阻。极化内阻: 是指电化学反应时由极化引起的电阻,包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。两者共同影响电池内阻的变化。[b]解决方案分享[/b]锂电池内阻测量可采用[b]直流内阻测量方法(DCR)和交流内阻测量方法(ACR)两种[/b]。[b]直流内阻测量方法[/b]是测试设备让电池在短时间内(一般为2~3秒)强制通过一个很大的恒定直流电流(一般使用40A~80A的大电流),测量此时电池两端的电压,并按公式计算出当前的电池内阻。通过公式计算出电池的直流内阻。然而,这方法存在一些问题,如果长时间通过大电流电池内部的电极会发生极化现象,出现极化内阻,影响结果的可靠性。另一种[b]交流内阻测量方法[/b]是通过在电池正负极注入正弦波电流信号,同时通过另外两端在电池正负极检测得到正弦波电压信号,进而可以推导出电池的交流内阻。交流内阻测试通入的电流较小,一般为50mA,且测量时间短,一般发生在毫秒级。现如今交流内阻测量方法得到了广泛的认可,并在实际应用中得到了较多的采用。但无论哪种方法,都存在一些很容易被我们忽视的问题,那就是测试仪器本身的元件误差和用于连接电池的测试线缆问题。一条短短的从仪器到电池的连接线本身也存在电阻(大约也是微欧级),还有电池与连接线的接触面也存在接触电阻,这些都将影响测试结果的准确性。[img=锂电池内阻测试方案图.png]http://uphotos.eepw.com.cn/1693205920/pics/1712640865761075.png[/img]由此可见在测量锂电池交流内阻时,采用高精度的测量仪器至关重要。SBT300电池测试仪是一款高精度、高分辨率的电池测试仪。采用交流四端子测试方法,可更精准地测试锂电池的内阻和电压。电阻最小分辨率可达0.1μΩ,电压最小分辨率可达10μV。内建比较器功能,可自动判断电池参数是否符合标准,以便统计合格率,适合各种电池的检测和分拣。仪器具有RS-232C/LAN通讯接口,支持SCPI通讯协议。为手机锂电池、动力电池、储能电池等各种应用场景提供精准测试支持。[b]主要优势[/b]1、比较器功能:电池测试仪SBT300中的电压和交流内阻测量分别具备独立的比较功能,能够同时进行Pass/Hi/IN/Lo的判断并在画面上显示,且可以向外部I/O口输出综合判断结果。2、模拟输出功能:电池测试仪SBT300可以进行交流内阻测量值的模拟输出,通过将模拟输出量连接到数据记录仪上,记录交流内阻值的变化,便于使用数据采集仪进行需要长期记录的测量和电池的评估等。3、统计功能:电池测试仪SBT300可以根据测量结果计算统计指标,绘制正态分布图,观察测量结果的正态分布情况。4、存储功能:电池测试仪SBT300内置2.8G存储空间,测量结果可以使用csv格式或者mat格式存储到仪器内存,并且提供USB接口,能够通过外接U盘导出数据,随时查看相应时间的测量结果。

  • 电池测试系统润滑油系统说明

    电池测试系统是主要应用于新能源汽车的电池测试中,其作为新能源汽车的重要部件之一,无锡冠亚电池测试系统的性能是很重要的,其中,润滑油系统的地位也不低,也需要我们去慢慢了解的。  润滑油是运行不可缺少的重要辅助材料,润滑油能够减少制冷剂在压缩过程中由高压侧向低压侧的泄漏及减少相互间的机械摩损,润滑油可以冷却被压缩的制冷剂,油被喷入压缩机内,吸收制冷剂气体在压缩过程中产生的热量,降低排气温度润滑油可以对轴承起润滑作用润滑油能够传递压差力量,驱动容量调节系统, 经由压缩机的加卸载电磁阀的动作,调节容调滑块的位置,实现压缩机容量调节控制润滑油还可以降低运转噪音。因此,可以说电池测试系统组的使用好坏,都主要集中在油的选择及使用上及系统回油,冷却的设计上。  润滑油如果没有匹配好,将有可能造成压缩机烧坏,制冷系统瘫痪后,其影响不可估量。所以,电池测试系统上使用的润滑油比较好使用原厂匹配的产品。优质合适的润滑油能够让电池测试系统的制冷量更高,随之其效率更高。在电池测试系统润滑油更换时间上,一般建议电池测试系统每运转10000小时须检查或更换一次润滑油,且第一次运转后,2500小时建议更换一次润滑油并清洗或者更换机油过滤器。因系统组装的残渣在正式运转后都会累积至压缩机中。所以2500小时 (或3个月) 应更换一次润滑油,若没有条件的至少要更换一次油过滤器芯。  在电池测试系统更换润滑油时需要注意,不同牌号的润滑油切不可混用,尤其是矿物油和合成酯类油切不可混用如果更换不同牌号的润滑油,注意要将系统内残存的原润滑油排除掉有些油品因有吸湿的特性,所以不要将润滑油长期暴露在空气中。安装时尽可能缩短暴露的时间,并做好抽真空操作如果系统发生过压缩机电机烧毁故障,更换新机时要特别注意将系统残存的酸性物质去除,并在调试运转七十二小时后检查润滑油的酸度,建议更换润滑油和干燥过滤器,降低酸蚀的可能。此后运转一个月左右再次检测或更换一次润滑油如果系统曾发生过进水的事故,要特别注意将水分去除干净,除更换润滑油外,要特别注意检测油品的酸度,并及时更换新油和干燥过滤器。  电池测试系统在运行中,需要注意选择全密闭的循环管路,这一对于整体的运行效果都是有一定的好处。

  • 【分享】蓄电池容量测试仪的功能及应用

    蓄电池容量测试仪又称蓄电池放电仪,用来检测电瓶的性能和容量,维护和保养电瓶的仪器。蓄电池容量测试仪具有放电功率大、体积小、重量轻的优点。蓄电池容量测试仪的上位机数据管理软件功能齐全,随机配有大型数据库分析软件,可存储、记录、打印多组蓄电池在各种时期的充、放电及恒流测试的多种报表。 蓄电池容量测试仪采用最新的无线通讯技术,通过PC机监控软件可对蓄电池放电过程进行实时监测,监控每节电池的放电过程。采用PTC陶瓷电阻作为放电负载,完全避免了红热现象,使整个放电过程更安全。蓄电池容量测试仪可在线、快速检测蓄电池容量、全面记录蓄电池充放电数据;可全面测试蓄电池组在放电、充电及恒流测试中的总电压、电流、单体电压等数据,蓄电池容量测试仪具有无线通讯功能,无线采集盒与放电主机及上位监控PC主机三者之间通过无线方式进行通讯,简化接线,灵活方便。 蓄电池容量测试仪用于精确检测蓄电池的实际容量和性能,可以实时检测每一组电池的整组电压、单节电压、实时充电电流、放电电流、实时充入容量、放出容量及监测时间,蓄电池容量测试仪适用于-24V、-48V及UPS蓄电池容量的全面测试,可在线快速检测蓄电池容量,测量并记录电池组总电压、电流以及各单体电压、容量等参数。

  • 氢燃料电池飞机中热导式气体传感器用于监测氢气含量

    [font=微软雅黑][size=10.5000pt]在当今世界,氢能被公认是一种清洁能源,并且正在成为一种低碳和零碳能源。氢燃料电池是将氢和氧的化学能直接转换成电能的发电装置[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt],[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]基本原理是电解水的逆反应[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]氢和氧分别提供给阳极和阴极[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt],[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]氢通过阳极向外扩散并与电解质反应后,发出的电子通过外部负载到达阴极。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]工采网总结了三个氢燃料电池的优点:[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]1、[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]无污染[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]氢燃料电池对环境没有污染。它是通过电化学反应而不是燃烧(蒸汽为、柴油)或能量存储(电池)为最典型的传统备用电源解决方案。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]传统电池[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]燃烧会释放出污染物,例如[/font]COx、 NOx、 SOx气体和粉尘。如上所述,[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]氢[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]燃料电池仅产生水和热量。如果氢气是由可再生能源(光伏电池板、风力发电等)产生的,则整个循环过程不会完全产生有害物质。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]2、[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]无噪音[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]氢燃料电池安静地运行,噪音仅为[/font]55dB,这相当于正常人的谈话水平。这使得该燃料电池适合于室内安装或在室外噪声受限的地方。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]3、[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]高效率[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]氢燃料电池的发电效率可以达到[/font]50%以上。这取决于燃料电池的转换特性。化学能直接转换为电能,而没有热能和机械能(发电机)的中间转换。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]由于氢燃料电池的这些优势,波音公司于[/font]2008年4月3日成功测试了由氢燃料电池驱动的小型飞机。波音公司声称这是世界航空历史上的第一次,这表明航空业[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]未来[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]将变得更加强大[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]和[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]环保。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]该飞机使用性能更高且效率更高的氢燃料电池,证明了[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]氢燃料电池[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]技术的应用潜力。燃料系统使用氢气作为燃料,将其直接转化为电能,并与空气中的氧气进行电化学反应,而不会燃烧,唯一的副产品是水。如果使用可再生能源生产氢燃料,则飞机发动机完全不含二氧化碳。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]但是,[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]工采网提醒大家[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]应注意[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]的是[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt],在[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]氢燃料电池生产[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]和应用中,电池中[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]可能会[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]存在[/font]H2泄漏的一定风险。 H2泄漏会导致燃料电池的性能下降,[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]并且[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]H2是易燃气体[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt],[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]过多的堆积会造成很大的隐性安全隐患,因此,[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]需要对氢气进行含量检测,在这里,工采网技术工程师推荐使用热导式气体传感器[/font]MTCS2601来进行监测:[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]法国[/font]Endetec 热导式气体传感器 - MTCS2601,基于帕拉尼原理的真空度检测,需要超低功耗,长寿命和免维护的产品。适用于恶劣环境下初级压力控制。另外,也可以用荷兰Xensor的热导式气体传感器 XEN-TCG3880。[/size][/font]

  • 低温电池量热仪

    求助论坛大虾,目前有没有 在低温下(-100℃)缓慢升温(2℃/min),同时检测电芯热量变化的仪器,因为量热腔需要放置大尺寸电芯,量热腔的尺寸也会比较大谢谢

  • 【求助】电池指令中铅,镉汞的测试

    电池指令中规定上述重金属的含量,那么前处理是怎么操作的呢?应该不是整颗电池融掉吧?有点不现实,再者,材料不同。具体怎么来计算呢?有大虾赐教。国标GB/T20115:2006是这方面的测试标准,手头上没有,望发一下。谢谢

  • 太阳能电池全套测试系统

    太阳能电池(光电材料)I-V特性测试系统 目前,石油、天然气等不可再生能源价格的居高不下,使得人类对太阳能电池(光电材料)的研究开发进入了一个新的阶段,国内很多实验室和科研院校也都加紧了对太阳能电池材料(光电材料)的研究和开发。 太阳能电池(光电材料)测试作为太阳能电池(光电材料)研究开发的一个环节,至关重要,需要专业的测试系统来完成。针对当前人们对太阳能电池材料(光电材料)的研究和开发,以及太阳能电池(光电材料)研究人员搭建太阳能电池(光电材料)测试系统的耗时耗力,我公司特推出太阳能电池(光电材料)测试系统,并已在很多太阳能电池材料(光电材料)研究、测试实验室广泛使用。 一、我公司太阳能电池(光电材料)测试系统的优势: 1. 技术服务全面 我公司始终把客户需求摆在首要位置,针对客户特殊需求量身定做,为客户提供全套解决方案,终身提供技术服务,为客户节省了搭建太阳能电池(光电材料)测试系统所消耗的时间和人力物力,同时也得到了客户的一致好评。 2. 针对性强 凭借雄厚的光电技术知识和行业经验,针对不同类型的太阳能电池(光电材料)以及客户对测试系统的不同需求,我公司对太阳能电池(光电材料)测试系统也做出了相应的调整,以达到较好的测试效果。目前,针对硅太阳能电池、多元化合物为材料的太阳能电池、功能高分子材料制备的大阳能电池、纳米晶太阳能电池等不同的太阳能电池,我公司也都搭建了不同的测试系统。 3. 性价比高 我公司太阳能电池(光电材料)测试系统采用国外知名公司仪器集成,信噪比高,性能稳定,技术先进,对太阳能电池(光电材料)的测试过程实现自动化,过程简单方便,测试结果在行业内也会具有一定的权威性和说服力。同时,我公司推出的整套太阳能电池(光电材料)测试系统具有很高的性价比。 4. 成熟的太阳能电池(光电材料)测试系统 凭借测试系统的高性价比以及全面的技术服务,我公司太阳能电池(光电材料)测试系统已在国内很多单位的实验室投入使用,包括清华大学等知名大学、国家权威的太阳能计量单位、中国科学院等研究机构以及众多的太阳能相关企业,经过大量客户对我公司太阳能电池(光电材料)测试系统的使用,证明了我公司的太阳能电池(光电材料)测试系统的成熟。 二、太阳能电池(光电材料)光谱响应测试系统简介 太阳能电池(光电材料)光谱响应测试,或称量子效率QE(Quantum Efficiency)测试,或光电转化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等,广义来说,就是测量光电材料的光电特性在不同波长光照条件下的数值,所谓光电特性包括:光生电流、光导等。我公司的光谱测试系统由宽带光源、单色仪、信号放大模块、光强校准模块、计算机控制和数据采集处理模块组成。我们可以与用户密切协作,根据用户需要测试的样品的类型、测试指标、测试条件,设计和组建最适合每个客户测试需要的系统。 三、太阳能电池I-V特性测试系统简介 我公司太阳能电池I-V特性测试系统主要用来测试太阳能电池的I-V特性等。光源光谱和强度特性可模拟各种条件下的太阳光谱(AM0、AM1.0、AM1.5、AM1.5Global、AM2.0、AM2.0Global),稳定性高,均匀性好,均可达到A类标准,多种光照射面积尺寸;样品台可控温;高精度表头、可调负载和配套软件组成的系统能够通过计算机对测试参数进行设置,并且读取数据,在计算机内进行数据处理,绘制I-V和曲线和显示其它参数并打印输出;系统还可根据客户的具体情况和特殊需求进行相应的系统扩展太阳能电池(光电材料)IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统   太阳能电池测试行业长期的经验,使得我公司太阳能电池(光电材料)IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统始终处于行业领先位置。符合IEC, JIS, ASTM标准规定,我公司太阳能电池(光电材料)IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统具有很高的稳定性和重复性。   作为光伏器件厂商和科研工作者,为了获得高效的产品,就需要一套高性能太阳能电池(光电材料)IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统来帮助完成产品改进。我公司太阳能电池(光电材料)IPCE/QE/量子效率[font=宋体, MS So

  • 【原创大赛】文献综述和评论:圆柱形锂电池各向异性导热系数测试技术

    【原创大赛】文献综述和评论:圆柱形锂电池各向异性导热系数测试技术

    [b][color=#999999]Literature Review and Comments: Measurement Technology for Anisotropic Thermal Conductivity of Cylindrical Lithium Battery[/color][/b][color=#cc0000]摘要:本文针对圆柱形锂离子电池整体导热系数测试方法,评论性概述了近些年的文献报道,研究分析了导热系数测试方法的特点,总结了圆柱形锂电池各向异性导热系数测试中存在的问题和面临的挑战,从热分析仪器市场化角度提出了迎接这些挑战的技术途径和新方法。[/color][hr/][size=18px][color=#cc0000]1. 问题的提出[/color][/size]  圆柱形锂离子电池是所有类型锂离子电池中功率密度最高的,在设计、制造、应用和质量及安全性管理中,圆柱形锂电池会涉及到多种规格形式,如图1-1所示。[align=center][img=,690,312]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081757079468_491_3384_3.jpg!w690x312.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图1-1 各种规格的圆柱形锂电池[/color][/align]  圆柱形锂电池通常采用螺旋电极组件,由于在径向传导路径中电极和电解质层之间存在大量轴向上没有的界面,这使得圆柱形锂离子电池导热系数在径向和轴向之间存在着近两个数量级的差异。导热系数作为锂离子电池重要的热物理性能参数之一,测试就需要覆盖上述不同规格电池和不同方向的导热系数,这使得准确测试评价圆柱形锂离子电池导热系数面临着以下几方面的严峻挑战:  (1)导热系数测试方法众多,但针对圆柱形锂离子电池的特殊外形特征,首先要需要找出合理的测试方法,以保证测量结果的准确性,这对锂离子电池的设计和热管理尤为重要。  (2)圆柱形锂离子电池一个显著特点就是明显的各向异性特征,这就要求导热系数测试方法和仪器还需具备各向异性的测试能力。同时,由于圆柱形锂电池一般都是密封结构,不允许在电池内插入温度传感器等探测器,测试只能采用无损形式。由此可见,圆柱形锂电池的各向异性和无损检测,明显增大了测试技术的复杂程度和技术难度,甚至还需开发有些新型测试技术,如圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术。  (3)由于圆柱形锂电池导热系数测试涉及到不同形状和方向,这就要涉及不同的导热系数测试方法和设备。但在实际工程应用中,还是希望能对测试方法进行优化和开发测试新技术,从而实现用尽可能少的测试方法和仪器设备以尽可能多的满足其他规格锂电池的导热系数测试需求。  (4)由于锂离子电池还涉及其他热性能参数和表征参数,如比热容和热失控等,这样就要求导热系数测试方法和仪器能与其他热性能参数测试仪器集成在一起,使得测试仪器具备多功能性,在一台测试仪器上可实现多个参数的测试。  本文将针对上述存在的问题和挑战,首先对近几年圆柱形锂离子电池导热系数测试技术进行评论性综述,然后在对这些技术进行分析研究的基础上,提出更适合圆柱形锂离子电池导热系数测量的实用方法。[size=18px][color=#cc0000]2. 圆柱形锂电池导热系数测试方法综述[/color][/size]  尽管有些文献针对圆柱形锂电池导热系数测试进行了研究和报道,但出于适用性和实用性等方面的考虑,我们只关注那些对整体圆柱形锂电池进行的非破坏性导热系数测试方法。圆柱形锂电池是标准的圆柱形结构,对于径向和轴向导热系数,目前比较有效的测试方法基本采用的都是圆柱形结构的准稳态法,测试模型如图2-1所示。[align=center][img=,400,291]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081806399747_8057_3384_3.jpg!w690x502.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-1(a)径向加热和(b)轴向加热情况的几何模型[/color][/align]  在上述测试模型中,假设圆柱形锂电池的成分均一,以简化操作和计算。径向测试模型是在圆柱形电池外表面加载恒定热流或加热电池使外表面温度呈线性变化,如图2-1(a)所示,在圆柱形电池的轴线上(z向)呈绝热状态。  同样,对于轴向导热系数测试,如图2-1(b)所示,只在圆柱形电池的顶部加载恒定热流或使顶部表面温度呈线性变化,而电池底部采取绝热措施,由此可以形成与图2-1(a)相同测试模型,而这个测试模型则是典型的一维准稳态测试模型。  为了实现图2-1所示的准稳态测试模型,径向导热系数测试装置的基本结构设计为如图2-2所示形式,并且整个装置放置在真空器皿中以减少热损失。[align=center][img=,690,221]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081758104291_4532_3384_3.jpg!w690x221.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-2带柔性加热器、薄膜热流计和测温热电偶的径向导热系数测量装置示意图[/color][/align]  为了减少附加热容的影响,加热器、热流计以及绝缘层尽可能采用薄膜形式,由此所有温度和热流测量都在电池外表面进行。无论是径向还是轴向导热系数测量,用低导热隔热材料包裹整个测量装置以避免热量散失,以尽可能满足测试模型无热损的假设。  实际上,图2-1所示的准稳态测试模型是一种传统的测试方法,常被用于测量柔性和颗粒状隔热材料的高温导热系数。在标准的准稳态法测试过程中,需要测试绝热面的温度(如圆柱形样品的轴心温度)。在恒定热流加热情况下,经过一段时间后,样品的加热面和绝热面温度将达到相同的升温速率,传热方向上样品内外温度差将趋于相同,这种状态称之为准稳态。通过温差测量,很容易获得不同温度下的导热系数。  但对于圆柱形锂电池,不允许在电池中心插入测温传感器,只能在电池的外表面进行各种测量,这就为测量带来了难题。[color=#cc0000]2.1. Jain团队的研究工作[/color]  为了解决上述难题,美国德克萨斯大学Jain团队的Drake在读博期间开展了专项研究[1],开发了一种新颖的测试技术并进行了报道,测量装置与图2-2结构基本相同,只是少了薄膜热流计。测试过程中,通电控制加热膜温度线性升温,经过一段时间后,整个电池的温度变化进入准稳态过程,热电偶测量的电池表面温度也逐渐呈线性升温,希望通过此升温曲线来测定相关热性能参数。  另外,Drake等人针对测试模型建立了相应的数学表达式,并采用有限元方法进行仿真模拟,报道了数学表达式与有限元模拟结果有很好的吻合,如图2-3所示,计算了电池外表面、轴心线和径向不同位置处的温度变化。[align=center][img=,690,304]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081758273600_4573_3384_3.jpg!w690x304.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-3 径向数学模型与有限元热模拟的比较[/color][/align]  通过对数学模型的分析,Drake等人认为在进入准稳态后,通过测量圆柱形电池外表面温度变化直线段的截距和斜率,来分别得到电池的导热系数和比热容。由此分别对26650和18650电池的径向和轴向导热系数以及比热容进行了测量,测试曲线如图2-4和图2-5所示,锂电池的导热系数和比热容测试结果如表2-1所示。[align=center][color=#cc0000]表2-1 26650和18650电池的测量热物理特性[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,690,105]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081758408130_440_3384_3.png!w690x105.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,500,389]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800067070_2731_3384_3.jpg!w690x538.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-4 26650锂电池径向和轴向热物理性能测量的实验数据和分析模型比较[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,500,392]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800230306_5883_3384_3.jpg!w690x541.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-5 18650锂电池径向和轴向热物理性能测量的实验数据和分析模型比较[/color][/align]  按照Drake等人提出的测试方法,圆柱形锂电池的不同方向测量可以得到不同的导热系数和比热容。因为比热容没有方向性,所以不同方向测试得到的比热容应该相同,由此可以检验测试方法的准确性。而Drake等人报道了对于26650锂电池的测试结果,轴向试验测得的比热容为1605J/kgK,径向试验测定的比热容为1895J/kgK,相差将近15%。  Drake等人的报道称这一“微小”差异归因于这样一个事实,即由于径向实验中的温度测量是在电池的中心位置进行,因此它没有考虑电池端部存在的金属接线片。当在轴向测试中考虑金属突片时,由于与构成电池电解质的有机溶剂相比,金属的比热容较低,所以测得的比热容稍低。所以报道认为轴向测量的比热容被认为更准确,因为考虑了翼片。  另外,Drake等人的报道还进行了简单的不确定度分析,结论是导热系数和比热容的总测量不确定度估计为5%左右。  在Drake博士的研究工作基础上,Jain团队又开展了研究改进工作[2]。Drake博士的圆柱形锂电池径向导热系数测试模型是进入电池的是不随时间变化恒定热流,但由于包裹的隔热材料以及薄膜形式的加热器等对热量吸收,使得真正进入电池的热流实际上可能会随时间发生变化,因此新的研究修改了解析模型以解决这些热量损失,得出了更广义的可变加热热流条件下的电池表面温升表达式,并重新定义的径向导热系数测试方法,以提高径向导热系数测量准确性。  此次研究分别对两种均质材料delrin和丙烯酸树脂和26650锂离子电池进行了测试,重新定义的导热系数测试方法并未沿用前期Drake博士报道的测试方法,而是采用试验得到的样品表面温升曲线,并结合灵敏度分析和参数估计方法来计算得到导热系数。  此次研究采用了如图2-2所示的测量装置,即在Drake博士的测试装置中加入了薄膜热流计,以检测加载恒定热流后真正进入圆柱形锂电池中的热流大小,测试结果如图2-6所示,从测试结果可以看出有随时间变化的明显热损。[align=center][img=,690,263]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800415554_2764_3384_3.jpg!w690x263.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图2-6(a)输入电池热流随时间的变化;(b)输入电池热流、热损及其总和随时间的变化,虚线表示加载给薄膜加热器的恒定热流[/color][/align]  为了真正有效的评价改进后的测试方法,采用了瞬态平面热源法对delrin和丙烯酸样品的导热系数进行单独测量并进行的对比测试,测试结果如表2-2所示。[align=center][color=#cc0000]表2-2两种测量方法的结果比较[/color][/align][align=center][img=,500,109]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081807306073_4151_3384_3.png!w690x151.jpg[/img][/align]  在Jain团队的这次改进性研究中,参数估计计算中只估计了导热系数这一个参数,并未对比热容进行参数估计,理由是参数估计过程中要先计算出比热容,然后再根据此比热容来估计导热系数,而比热容的误差会对导热系数带来较大影响。因此,此次研究中电池比热容数据采用了量热计独立测量结果,delrin和丙烯酸树脂比热容则由瞬态平面热源法测得。  Jain团队的这次改进性研究报道了径向导热系数测量的不确定度为7%,从表2-2所示测量结果来看,两种方法相差了9~15%,导热系数越小则测量误差越大。[color=#cc0000]2.2. Spinner等人的研究工作[/color]  为了对圆柱形锂电池做更深入的研究,美国海军研究实验室的Spinner等人分别采用了解析、量热测量、数值和试验四种方法对商用18650锂离子电池的热物理性能进行了测试研究[3]:  (1)第一种方法是根据随时间变化的导热方程式得出的径向导热系数的解析表达式,然后依据自然对流加热和冷却锂电池的实验测量值,采用参数估计方法得到锂电池径向导热系数和比热容。  (2)第二种方法是采用自制的简易量热仪测试出锂电池的比热容。  (3)第三种方法是采用径向导热方程解析表达式,结合图2-2所示的恒定热流试验测量结果,采用数值差分和参考估计方法得到径向导热系数和比热容。  (4)第四种方法完全采用了Drake等人的轴向导热系数测试方法[1]。根据电池表面温度准稳态变化曲线,通过截距和斜率计算得到轴向导热系数和比热容。  在第一种径向导热系数测试中,将一个表面粘贴有热电偶的锂电池放置在一个具有初始温度的密闭腔室内,等锂电池和腔室初始温度都达到稳定后,使腔室温度阶越升高或降低到一个新的温度,通过表面对流传热形式对锂电池进行加热或冷却,测温热电偶在整个过程中检测电池表面温度随时间的变化。这是一个典型的圆柱形样品侧面对流热交换模型,Spinner等人根据此传热模型建立了电池表面温度变化解析表达式,然后采用参数估计技术并结合试验测试得到的表面温度变化数据,计算得到锂电池径向导热系数和比热容,分别为0.55±0.23W/mK和972±92J/kgK。  为了评估测量准确性,在第二种方法中采用了量热法分别测量18650锂电池、铝和特氟隆的比热容作为对比,每次测量都将选取四个样品捆绑在一起以增加总热容来提高测量精度,测量结果如表2-3所示。[align=center][color=#cc0000]表2-3通过量热法获得的比热容与文献报道的铝(6061型)、特富龙和18650 LiCoO2电池的比热容值进行比较[/color][/align][align=center][img=,690,136]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081800568202_6586_3384_3.png!w690x136.jpg[/img][/align]  在第三种径向导热系数测试中,首先对照测试了具有与18650电池相似几何形状的特富龙圆柱体,导热系数和比热容分别为0.232±0.003W/mK和1203±8J/kgK。然后对18650电池进行了九次不同恒定热流测试,九次测量结果有较好的一致性,导热系数和比热容的平均值分别为0.300±0.015W/mK和814±19J/kgK。  从第三种技术得到的结果可以看出,得到的比热容数据814±19J/kgK要比量热计测量结果896±31J/kgK低了近9%。因此,Spinner等人放弃了比热容测量,直接采用量热计的比热容测量结果,而直接参数估计径向导热系数这一个参数,这样得到的导热系数为0.219±0.020W/mK,认为此结果是最佳估计。但对于这个结论是否正确,并没有进行进一步的考核,如采用其他方法准确测量特富龙的导热系数,然后再进行比较。  在第四种轴向导热系数测试中,测得的轴向导热系数为21.9±1.7W/mK,但并未给出比热容测量结果。  将Spinner等人的结果与Drake等人的结果相比可以看出,除径向导热系数测量结果相近之外,轴向导热系数和比热容测量结果相差巨大。[color=#cc0000]2.3. Murashko团队的研究工作[/color]  为了对运行期间圆柱形锂电池的热性能(热扩散系数和发热量)实现在线测量,Murashko团队提出了另外一种测试方法并开展了研究[4][5]。  测试模型如图2-7(b)所示,圆柱形电池应视为无限长圆柱。为了这个目的,如图2-7(a)所示在圆柱形电池的两个端部都使用了纤维棉进行隔热。分别通过使用PT100温度传感器和热流传感器(GHFS)对电池表面的温度和热流进行测量。[align=center][color=#cc0000][img=,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801134074_869_3384_3.jpg!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-7 (a)具有隔热、GHFS和PT100传感器的圆柱形电池;(b)无限长的圆柱体[/color][/align]  对于圆柱形锂电池的热性能的测量,是将圆柱形电池当作有内热源的圆柱体样品来对待,针对内热源圆柱体传热模型,建立了表面温度和表面热流的解析表达式,通过测试获得的电池表面温度和热流,采用参数估计的方法逆向求解出径向导热系数、径向热扩散系数、比热容和电池发热量。分别进行了两次不同的测试,连个测试结果如表2-4和表2-5所示:[align=center][color=#cc0000]表2-4 首次测试后的热参数计算结果[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,690,137]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801256908_6402_3384_3.png!w690x137.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]表2-5 第二次测试后的热参数计算结果[/color][/align][align=center][img=,690,135]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801383511_9614_3384_3.png!w690x135.jpg[/img][/align]  从上述两次测试结果可以看出,所采用的方法很难同时测定比热容和径向导热系数,径向导热系数和热扩散率的误差巨大,但可以用于测量圆柱型电池的比热容。[color=#cc0000]2.4. 其他研究工作[/color]  厦门大学的黄键等人在2020年报道了他们针对18650圆柱形锂离子电池导热系数各向异性测试的研究工作[6],测试方法是ASTM D5470稳态恒定热流法和CFD仿真模拟相结合,通过不同尺寸和形状的上下热流计来测试夹持在上下热流计之间不同摆放形式的圆柱形锂电池。对于圆柱形锂电池的轴向导热系数测试,如图2-8所示,采用了小直径的铜棒热流计,上下结构的铜棒热流计将直立放置的圆柱形锂电池夹持在中间,电池上下顶面分别控制在不同温度以在电池轴向形成稳定的温度梯度,由此来测量轴向导热系数。[align=center][color=#cc0000][img=,690,317]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081801511307_5360_3384_3.png!w690x317.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-8 轴向导热系数测试;(a)测量装置,(b)装置结构示意图[/color][/align]  如图 2-9所示,对于电池径向导热系数测量,还是采用稳态法,只是加大了上下铜棒热流计的尺寸,并是上下热流计的端面形状与圆弧形电池外表面贴合,以保证在电池的直径方向上性能稳定的温度梯度。从图 2-9可以看出,这种仪器结构测试的并不是真正意义上的径向导热系数。[align=center][color=#cc0000][img=,690,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006081802037589_4119_3384_3.png!w690x240.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图2-9 径向导热系数测试;(a)测量装置,(b)装置结构正视图,(c)侧视图[/color][/align]  采用瞬态平面热源法测量了316不锈钢导热系数(14.494W/mK),然后将316不锈钢制成18650圆柱形锂离子电池形状,再放置到上述两台测试仪器进行测试以考核测量精度。轴向测试结果偏差为-0.649%,径向测试结果偏差为2.394%。  在随后的18650圆柱形锂离子电池轴向导热系数测试中,电池顶部温度控制在125.7℃,底部温度控制在31.3℃,在温差近94.4℃情况下测得的轴向导热系数为11.5W/mK。在径向导热系数测试中,测得结果为4.324W/mK。  这种测试方法能否准确测量圆柱形锂电池的各向异性导热系数非常值得商榷,主要问题是在测试径向导热系数过程中,上下铜热流计和圆柱状电池的布置结构非常容易使热量寻找最短路径进行传递,如从电池外壳传热,这势必一方面增大了传热量,另一方面缩短了热传递路径,这两方面的作用都会使得导热系数测试增大。而且,这种上下形式的传热结构,并不是真正的电池径向传热,所得到的导热系数也不是真正的点尺寸径向导热系数。  加州理工学院的Bhundiya等人针对18650和26650圆柱形锂离子电池也开展了测试研究[7]。测试前先将被测电池拆解,使用镍铬合金线通电加热柱状电池中心轴线来测量锂电池的径向导热系数,对于18650锂电池导热系数的测量结果为0.43±0.07WmK,对于22650锂电池导热系数的测量结果为0.20±0.04W/mK。明显可以看出他们的两个测量结果均远大于Drake等人的报告值(0.20±0.01W/mK和0.15±0.01W/mK)[1],而且整个测试装置非常简陋,被测电池外围并没有采取热防护而存在对流热损,测量结果的重复性基本在10%以上,最重要的一是测量接触压力与实际不符而带来较大热阻,二是没有采用已知导热系数材料进行考核验证。尽管测试结果对比相差较大,但至少又一次证明了圆柱形锂离子电池中层间接触热阻的影响非常明显,也可能证明了不同厂家锂电池因不同制造工艺不同而使得径向导热系数出现较大差别。[size=18px][color=#cc0000]3. 分析和评论[/color][/size]  纵观上述国内外对圆柱形锂离子电池各向异性导热系数的测试研究,呈现出十分混乱的局面,研究思路不是十分清晰和有效,存在的诸多问题主要表现如下:  (1)最直观的表现是导热系数各向异性测量结果非常差,稍微有点作用的是对比热容的测量,由此反而说明了比热容测量对各种误差影响因素并不敏感。  (2)对圆柱形锂离子电池的径向导热系数测试,已经建立了恒定热流法测试模型,也推导出了非常漂亮的相应数学表达式,但在具体试验中并没有很好的应用。可能是各种边界条件的影响太大,使得无法直接使用相应的数学表达式来获得准确的测量结果,采用的各种参数估计方法并没有提高测量精度。  (3)在热性能测试过程中,数学模型并不能准确描述实际测量装置的各种变化和边界条件,因此在热性能测试中最要的一个环境就是对测试方法进行仿真模拟计算,验证测试模型的准确性和量化各种边界条件的影响,并建立相应的校准方法。这是保证测量准确性的关键,而上述国内外的研究都没有涉及,由此使得现有的国内外研究对提高测量精度显着无能为力,从而盲目的采取了更多的其他方法做着努力,但基本没有效果。  (4)在上述国外的测试研究中,出现了很多常识性错误。最典型的错误就是热性能参数测量绝对不能在真空环境下进行,企图用真空条件来降低对流和辐射热损的影响,其效果往往会被真空下空隙型接触热阻同时增大的负面影响给覆盖掉,真空下测试势必会增加加热膜、薄膜热流计和热电偶之间的接触热阻,这也是上述国外研究中测量误差巨大的主要原因之一。另外,如果真空度控制不稳定或者不控制,孔隙型接触热阻的变化也会给测量带来较大的波动。  综上所述,尽管国内外研究还存在很多问题,但总体有以下两点收获:  (1)针对圆柱形锂离子电池各向异性热性能的测试,做了有效的尝试。特别是针对非破坏式的测试方法方面,证明了只测量电池表面温度变化来确定各向异性导热系数和比热容的可能性,这种证明对后续研究工作的开展和解决锂离子电池热性能测试难题有着重大意义。  (2)通过近些年的努力,针对电池热性能的测试,基本形成了一个共识,就是不管使用什么测试方法和技术手段,最终都需要一是符合工程要求进行非破坏性检测,二是最终测量的准确性都需要采用可比较的测试方法和手段进行对比考核。[size=18px][color=#cc0000]4. 新方法的提出和研究[/color][/size]  通过上述针对圆柱形锂离子电池径向导热系数各种测试方法的综述和分析,可以看出真正有实际工程意义的测试方法具有以下几方面的特征:  (1)非破坏式测量,即不能拆解锂电池来进行测量,否则会改变电池的各种性能特征和边界条件。  (2)表面测量方式,即所有测试加载都发生在圆柱形电池的外表面,目前报道相对成功的是在电池表面加载恒定热流。  在材料热物理性能测试中,边界条件分为三类,即第一类边界条件是恒定温度,第二类边界条件是恒定热流,第三类边界条件是交变温度或热流。由此可见,对于不能拆解的圆柱形锂离子电池,完全可以可以采用这三种边界条件测试模型进行径向导热系数测量。上述综述中常用的方式是第二类边界条件,这也就是说还可以采用第一和第三类边界条件对锂电池径向导热系数进行测量。  由此,上海依阳实业有限公司采用第一类边界条件的测试方法对径向导热系数测试技术开展了研究,建立恒温测试模型,推导了相应的表面温度解析表达式,并用有限元仿真模拟验证了测试模型的准确性,同时也验证了恒定热流测试模型的准确性。  通过研究发现,采用第一类边界条件的恒温测试方法能更准确的测量锂电池径向导热系数,并同时能测量得到比热容和径向热扩散系数。更重要的是恒温测量方法可以很容易的推广应用到棱柱形和袋装锂离子电池的热性能和热失控测试,可以作为目前常用的加速量热计测试技术的一种重要补充。[size=18px][color=#cc0000]5. 参考文献[/color][/size][1] Drake, S. J., et al. “Measurement of Anisotropic Thermophysical Properties of Cylindrical Li-Ion Cells.” Journal of Power Sources, vol. 252, 2014, pp. 298–304.[2] Ahmed M B , Shaik S , Jain A . Measurement of radial thermal conductivity of a cylinder using a time-varying heat flux method[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2018, 129:301-308.[3] Spinner, Neil S., Ryan Mazurick, Andrew Brandon, Susan L. Rose-Pehrsson, and Steven G. Tuttle. 2015. “Analytical, Numerical and Experimental Determination of Thermophysical Properties of Commercial 18650 LiCoO2 Lithium-Ion Battery.” Journal of The Electrochemical Society 162 (14).[4] Murashko K A , Mityakov A V , Mityakov V Y , et al. Determination of the entropy change profile of a cylindrical lithium-ion battery by heat flux measurements[J]. Journal of power sources, 2016, 330(oct.31):61-69.[5] Murashko K , Mityakov A V , Mityakov V Y , et al. Heat flux based method for determination of thermal parameters of the cylindrical Li-ion battery: Uncertainty analysis[C]// Power Electronics and Applications (EPE'17 ECCE Europe), 2017 19th European Conference on. 2017.[6] Huang, Jian, et al. “Experimental Measurement of Anisotropic Thermal Conductivity of 18650 Lithium Battery.” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1509, 2020, p. 12013.[7] Harsh Bhundiya, Melany Hunt, and Bruce Drolen, “ Measurement of the Effective Radial Thermal Conductivities of 18650 and 26650 Lithium-Ion Battery Cells”, The Thermal and Fluids Analysis Workshop (TFAWS) 2018 Proceedings.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 混合动力汽车电池测试保养说明

    混合动力汽车电池测试是目前混合动力汽车中电池测试的必备的设备之一,所以其性能是能够影响混合动力汽车的运行,所以无锡冠亚混合动力汽车电池测试的保养工作也是很重要的。  混合动力汽车电池测试检查电压是否正常、缺相(缺项主要是针对380V电压的机器),检查和记录运转电流,丈量并记录高低压压力和温控温度是否正常,正常工作时高压为 1.5MPa/ 低压为 0.45MPa4 检查连锁控制电路装置是否松动、老化,检查油位及油温是否正常,检查压缩机有无异常声音及不正常之震动,冷媒系统测试,整体试车及测试,定期检查冷冻水、冷却水水质是否正常,当水源水质变污浊、蜕变时请及时更换水源,这是每月要定期检查和保养的。  混合动力汽车电池测试的年度保养需要清洗冷凝器(累积运行六个月清洗一次),清洗冷却塔(混合动力汽车电池测试累积运行三个月清洗一次),检查冷冻油及润滑油系统,必要时进行更换和补充,检查颐养主机电路系统,冷却循环水机的压缩机马达线圈绝缘测试,检查干燥过滤器是否正常,有无堵塞,必要时予以更换,检查冷媒量,及时补充冷媒,检查及校正高低压力开关,检查及校正温控器,试车运行及总校正,测试过热度是否正常,各部件有无异常声。  不论是无锡冠亚的混合动力汽车电池测试还是冠亚的其他高低温一体机、制冷加热循环器、工业冰箱等设备都需要进行保养的。

  • 太阳能电池测试中的不确定因素及排除

    太阳能电池测试中的不确定因素及排除要想在各种太阳能电池测试系统,如:IPCE测试,量子效率/QE测试,光谱响应测试,IV测试中从根本上全面降低测试结果的A类和B类不确定度,保证测试数据呈现最佳的精度和准确度,就要充分考虑整个测试过程中所涉及的全部环节,在太阳能电池测试过程中不确定度的主要来源有以下几种:人员操作、仪器设备、标准溯源、测试方法、环境条件等等。◆人员操作 人员的操作在测试结果的不确定度分析中是很重要的。如在同一测试过程中不同的测试人员的操作流程、参数读取时机、对同一结果的读数都不可能完全相同;即使同一操作人员在两次实验中的操作也会有所不同,这些都会导致测试数据的不准确。 解决方案: 实现计算机全程自动化控制,依据国际太阳能电池测试的最新标准、最科学测试方法编制成的计算机软件可实现一键式操作,将避免人员操作差异;能最大程度的保证系统测试数据的重复性。◆仪器设备 测试系统中的相关设备的准确度、精度是影响测试数据的直接因素。也是实验结果权威性、科技性的根本保障。如构建测试系统中的各功能部件性能不好,虽然每个部件的不确定度分量不大,但其会造成各部分设备不确定度的叠加,使最终结果的不确定度很大,从而使测试的最终数据不准确。 解决方案: 测试系统选用国际知名品牌、世界顶尖技术的锁相放大器、斩波器、万用表等仪器设备进行构建,这些高端的专业设备可以为您有力的保障测试数据的权威性、准确性。◆标准溯源 测试系统的计量/校准标准也是系统不确定度的主要来源之一,在太阳能电池光谱响应/量子效率(QE/IPCE)测试系统中所要用到的标准探测器;I-V特性测试系统中标定太阳能模拟器用的标准电池的性能好坏,其校准数据的不确定度都严重影响着测试结果。 解决方案: 采用性能稳定可靠、线性度好、受温度等环境影响小的标准设备,其校准数据必须可溯源至国际、国内各著名计量校准机构(如NREL、NIST、NIM等)。◆测试方法 目前太阳能电池的种类很多,各种类电池的特性也均有不同,测试方法的选择选择的正确与否对测试结果有着很大的影响,例如:交流测试方法选用于响应速度快的电池;直流测试法则更适用于测响应速度较慢的电池,交流方法中对系统光源的交流调制的频率设置等都会影响您测试的结果。 解决方案: 确定合理的测试方案必须要依据依据ASTM 、IEC等国际标准,最重要的是要根据大量的电池测试实验经验,这就要求设备提供商不能仅仅有很强的研发能力、专业技术基础,更为重要的是要有众多客户的成功案例。◆环境条件[/f

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