【项目背景】

锂离子电池凭借能量密度高、结构紧凑、质量轻等优势，广泛应用于新能源电动汽车。以动力电池热特性、热失控机理、防护和控制方法为核心的动力电池热安全研究随之日益成为科研领域的热点问题。

某实验室围绕新能源汽车安全、高效、可靠应用，计划从试验探索、机理分析以及安全防护等方面对于锂离子动力电池的热失控进行研究。为测试锂离子动力电池在机械损伤、电滥用、热滥用等极端条件下的特性，该实验室与合肥点石仪器科技有限公司就锂电池性能测试科研设备达成了合作。日前，该项目迎来交付。

【项目成果】

电池综合性能实验舱可实现多种环境要素（温度、压力、气氛）耦合，对电池进行多类测试（针刺、挤压、过充、过放、短路、温度循环、点火、灭火）用于单体电池及小型电池模组的综合性能测试（热性能、电性能、安全性、可靠性）。

【典型环境类型】

01高温环境

整体环境最高温度：100℃

升温速率：1℃/min

局部工作台最高温度：600℃

最高温升速率：10℃/min

依据标准：GB/T 2423.2-2008、IEC60068

02低温环境

最低温度：-50℃

降温速率：1℃/min

依据标准：GB/T 2423.1-2008、GB/T 38031-2020

03高海拔环境

最低气压：1kPa（A）（近似海拔31200m）

抽真空时间：≤9min

依据标准：GB/T 31467.3-2015

【测试项目】

1、点火实验

2、加热实验

3、针刺实验

4、挤压实验

5、温度循环实验

6、灭火实验

【细节展示】

1、实验舱为圆柱形、卧式、双层壳，容积为82L，最高工作压力为1MPa。

2、控制面板位于实验舱右侧，触摸屏尺寸为15.6寸，分辨率1024*600。

3、可在线分析O2、CO、CO2、SO2、NH3、CH4、 C2H4、H2等产物的成分与浓度。

【实验演示】

【技术参数】

尺寸：1800mm*1100mm*2000mm

实验舱容积：82L

腔体材质：S30408

工作压力：1kPa(A)~1MPa

功率：3kW

温度范围：-50℃~+100℃

进气通道：3路

最大进气流量：20sLm

针刺挤压系统：液压驱动

挤压速度范围：5~10mm/s

激光点火波长：1060~1080nm

激光点火功率：100W

激光云台：X、Y、Z三轴俯仰角度可调

安全保护系统：压力/超温保护系统等

【项目亮点】

一、集成性高

可提供满足以下测试的实验条件:

1、高温/低温、高压/低压环境下电池的充放电及安全性能测试

2、不同环境条件下电池性能衰退过程测试

3、电池单元不同失效模式下的热安全性能测试

4、保护性气体环境下电池起火性能测试

5、密闭环境中电池火灾发展过程、特征参数等测试

6、锂电池火灾灭火材料的灭火性能测试

7、锂电池热失控过程中多种气体产物成分、浓度测试

二、复合性强

1、支持单一环境要素与测试项目叠加（如：环境低温＋短路）

2、支持多种环境要素耦合与测试项目叠加（如：高气压＋环境高温＋富氧+针刺）

三、安全性好

1、设有安全保护系统，保障设备与人员安全

2、报警温度：150℃

3、泄压压力：10bar

4、爆破压力：12bar

5、腔体表面温度：≤100℃

6、漏电保护：IΔn(A)≤0.03A

7、动作时间：t≤0.1s

8、带过载、过电流保护