THT EV+ ARC
助力电池清静开发
随着“双碳”战略深入推进,,,,,钠离子电池因其原质料资源富厚、低温性能优异、清静性相对较高等优势,,,,,正迅速成为储能与动力电池领域的研究热门。。。。。。然而,,,,,热失控仍是制约其大规模应用的焦点瓶颈之一。。。。。。
克日,,,,,一篇揭晓于《储能科学与手艺》的研究论文《160Ah聚阴离子型钠离子电池热失控与产气特征研究》,,,,,系统评估了大容量聚阴离子型钠电池在绝热、加热与过充条件下的热失控行为。。。。。。该研究使用了 THT EV+ ARC 绝热加速量热仪,,,,,为钠离子电池热清静性评估提供了要害数据支持。。。。。。
参考文献:董鹏等人揭晓于《储能科学与手艺》的论文《160 Ah聚阴离子型钠离子电池热失控与产气特征研究》,,,,,DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0808。。。。。。
研究实验设置
研究职员使用 THT EV+ ARC 对160Ah钠电池(如图1)举行了绝热条件下的热失控测试,,,,,装置设置最高温度315℃,,,,,自产热温升速率检测阈值为 0.02℃/min,,,,,温度步长为5.0℃。。。。。。实验前,,,,,使用充放电循环仪对样品电池举行充放电,,,,,使得样品电池在测试之前处于 100% 荷电状态(state of charge,,,,,SOC)。。。。。。电池外貌安排热电偶,,,,,用于纪录实验历程中电池外貌的温度转变,,,,,接纳金属夹板对电池的两个大面举行牢靠,,,,,如图2所示:

图1 实验用电池实物图

图2 绝热加速量热仪
要害实验效果:数据展现的热失控“三部曲”
1. 自产热起始(Tonset = 100.94°C)
在2778.21分钟时,,,,,电池温升速率首次凌驾0.02°C/min。。。。。。此时电压仅下降0.04V(从3.29V至3.25V),,,,,批注SEI膜最先剖析,,,,,袒露出高活性负极,,,,,与电解液爆发还原反应。。。。。。
THT EV+ ARC 的作用:高迅速度检测阈值可捕获到早期微弱产热信号,,,,,这是其他量热装备难以实现的。。。。。。


图3 绝热条件下电池外貌温度 (a) 和 温升速率 (b) 转变情形
2. 清静阀开启(Tv = 143.07°C)
随着内部压力升高,,,,,电池清静阀翻开。。。。。。由于焦耳-汤姆逊效应,,,,,倾轧气体短暂带走热量,,,,,电池外貌温度从143.07°C微降至142.09°C,,,,,自产热暂时中止。。。。。。
装备响应:ARC检测到温升速率下降后,,,,,自动退出绝热模式,,,,,重新进入加热模式,,,,,直至电池再次自产热。。。。。。
3. 热失控触发与最高温度(Ttr = 180.51°C, Tmax = 247.02°C)
3165.75分钟时,,,,,温度抵达约180°C,,,,,电压在数十秒内从3.11V骤降至0.03V——这是内短路的明确标记。。。。。。隔膜熔融导致正负极直接接触,,,,,焦耳热与电解液剖析反应形成正反响。。。。。。
温升速率瞬间飙升至2855.28°C/min,,,,,并在3183.54分钟抵达最高温度247.02°C。。。。。。
值得注重的是:由于该电池内部有两个卷芯,,,,,热失控并非同步爆发,,,,,因此温升速率曲线泛起两个峰值(2855.28与2343.62°C/min)。。。。。。
THT EV+ ARC 的高频数据收罗能力完整纪录了这一细节。。。。。。
产气剖析:热失控的“隐形杀手”
本实验中,,,,,在外部加热与过充条件下,,,,,研究者使用320L密闭压力容器+气相色谱仪剖析了产气因素:

图4 (a) 差别条件下密闭容器内压力转变;;;;(b) 电池热失控释放气体各组分体积比
加热触发(上):
总产气93.1L,,,,,主要因素CO?(37.97%)、H?(31.25%)、CO(11.41%)、C?H?(9.38%),,,,,可燃气体占比超50%。。。。。。
过充触发(下)(0.5C,,,,,过充SOC 29.94%):
总产气107.8L,,,,,H?占比升至43.09%,,,,,燃烧爆炸危害更高。。。。。。

图5 电池失效机理示意图
THT EV+ ARC 的联动能力:
装备可与压力容器、气体采样辖档酮动,,,,,实现热-气-质一体化剖析。。。。。。
通过理想气体状态方程,,,,,连系ARC纪录的准确温度与时间数据,,,,,反推产气速率与组分演化纪律,,,,,进一步研究电池的失效机理。。。。。。
为何 THT EV+ ARC 是您电池清静研究的首选。。。。????
THT EV+ ARC 焦点优势 | |
大容量兼容 | 支持100Ah级以上大电池测试,,,,,贴合现实应用场景 |
高绝热性能 | 热量损失极小,,,,,确保测试数据真实可靠 |
多种触发模式 | 加热、过充、针刺等多种滥用条件模拟,,,,,笼罩真实失效场景 |
清静设计 | 耐高温、防爆结构,,,,,全方位包管实验清静 |
数据集成 | 与压力、气体剖析辖档酮动,,,,,周全评估热失控危害 |
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THT 公司是设计、制造和供应用于工艺开发、优化和清静性测试的专业量热仪的全球向导者。。。。。。总部位于英国,,,,,在美国和印度均设有效劳处。。。。。。
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