labcompanion无风高低温防爆环境试验箱助力锂电研发可靠精准

  labcompanion ·  2023-07-18 16:43  ·  24889 次点击
labcompanion针对锂电池行业的研究,与行业客户联合,对锂电池做高低温环境温度模拟配合充放电#测试#,使用同一生产批次锂离子动力电芯,#测试#采用了7种方式:改变风向、调整风速、制作容器、电池表面贴板等等,在-20℃条件下进行放电#测试#,7项#测试#方式分析如下:
1、(调整风速)采用上出风下回风结构,通过#变频器#调节电机转速,降低箱体内循环风的风速;
①风速降低到1m/s后,箱体内的温度均匀指标与波动指标在温度到达设定温度后稳定1个小时,温度波动度满足#测试#要求,但温度均匀性就差很多只能勉勉强强能够满足#测试#要求;
②放电过程中,通过日置LR8431-30多路温度测量仪测得上层电池表面温度Z高升到2.3℃,下层电池表面温度升到8.7℃
③放在上层的电池放#电容#量为13023mAH下层电池放#电容#量20136mAH;上下层样品试验结果数据相差较大;
#测试#总结:两块电池#测试#的温度环境相差1.8℃,表面风速有较大差异,即便是调整风速降低到1m/s,两处的风速差异仍然很大(出风口风速为1m/s时,回风口风速为0.2m/s),因此#测试#结果出现了比较大的差异。
2、电芯表面夹装两块硅胶板,电芯表面夹装两块铝板#测试#,与未做过任何改装的电芯对比#测试#
#测试#环境:labcompanion408升无风高低温防爆环境#试验箱#,温度测量工具为日置LR8431-30多路温度测量仪,风速测量仪器:希玛AR866A手持式风速仪,三种方式同时#测试#,均放在箱内中间层,并排摆放,箱内温度设定-20℃,温箱指标均匀度在2℃以内,波动度在0.6℃,温度偏差±1℃以内,箱内出风口风速2m/s,回风口风速0.6m/s
#测试#总结:
①硅胶板:
#电容#量为22685nAH放电率81.20%;
#测试#过程中,电池表面温度Z高达到2.5℃;
硅胶板保温效果好,电芯在-20℃下放电,电芯放电过程中产生热量被硅胶板有效保护,造成电池整体温度升高,放电性能较好。
②铝板:
#电容#量为17263nAH,放电率53.62%;
#测试#过程中,电池表面温度Z高为-16.2℃;
铝板导温效果好,与硅胶板完全相反,#测试#结果相当给电芯加大了散热面积。
3、使用目前主流左吹右回式水平垂直送风高低温#试验箱#-20℃充放电#测试#
#测试#环境:labcompanion408升无风高低温防爆环境#试验箱#,温度测量工具为日置LR8431-30多路温度测量仪,风速测量仪器:希玛AR866A手持式风速仪,箱内温度设定-20℃,温箱指标均匀度在2℃以内,波动度在0.6℃,温度偏差±1℃以内,电芯摆放4个在箱内上层出风口、下层出风口、上层回风口、下层回风口,电芯摆放处风速为箱内上层出风口2.2m/s、下层出风口2.1m/s、上层回风口0.6m/s、下层回风口0.4m/s。
#测试#总结:
①上层出风口电芯#测试#过程中,电池表面温度Z高为-14.2℃;
②下层出风口电芯#测试#过程中,电池表面温度Z高为-14.9℃;
③上层回风口电芯#测试#过程中,电池表面温度Z高达到-8.3℃
④下层回风口电芯#测试#过程中,电池表面温度Z高达到-7.8℃
4、出风处做风向引导,改变风循环方向#测试#,避免循环风直吹电芯;
#测试#环境:labcompanion408升无风高低温防爆环境#试验箱#把出风口遮挡,把风引导从内箱两侧下到回风口,温度测量工具为日置LR8431-30多路温度测量仪,风速测量仪器:希玛AR866A手持式风速仪,箱内温度设定-20℃,温箱指标均匀度在2℃以内,波动度在0.6℃,温度偏差±1℃以内,电芯摆放在箱内正中间,电芯摆放处风速为0.2m/s
#测试#总结:
①高温试验,结果温度均匀性可以达到要求;热空气往蔓延上涌基本满足要求;
②低温条件下箱体内部的温度均匀性达不到要求,温度偏差超过2℃;冷空气密度大,自然下落,内箱循环风没有直吹电芯,因此,箱内有风的位置与电芯摆放位置的温度相差较大,电芯摆放处低温始终无法稳定
5、使用labcompanion408升无风高低温防爆环境#试验箱#,多个电芯放入多格#测试#箱内做-20℃充放电#测试#
#测试#环境:无风高低温#试验箱#,温度测量工具为日置LR8431-30多路温度测量仪,箱内温度设定-20℃,温箱指标均匀度在0.8℃以内,波动度在0.3℃,温度偏差±0.8℃以内,共#测试#8个电芯,8个电芯各自摆放在单个容器内,电芯摆放处为无风状态。
#测试#总结:
①高温试验,8个容器内的温度接近一致,电8个电芯#测试#数据结果几乎一致。
②低温试验,8个容器内的温度接近一致,电8个电芯#测试#数据结果几乎一致。
在无风环境下,电芯产生的热量被容器内的温度均匀消耗了,几个电芯都是在同一种温度环境,并且没有风循环给每个电芯不一样的风速和受风面,电芯#测试#结果出奇的接近,是非常理想的#测试设备#
6、冷却板夹具#测试#,将电芯表面用冷却板直接贴合,冷却板内温度控制在-20℃进行循环,并放进高低温#试验箱#-20℃温度循环;
#测试#总结:
#测试#过程中,电池两个大面完全与冷却板贴为一体;
冷却板制冷效果相当好,在给电芯做温度#测试#时温度比较稳定,#测试#结果比加铝板#测试#结果还要差。
7、将电芯进容器内密封,容器采用1.5mm不锈钢满焊,放进高低温#试验箱#内;
①用1.5mm304不锈钢做4个四方的盒子,其中一面开口,放进充放电#测试#线,在盒子内连接好电芯;
②用1.5mm铝板#焊接#做4个四方的盒子,其中一面开口,放进充放电#测试#线,在盒子内连接好电芯;
影响#测试#的因素
 
电芯完全没有接触到高低温防爆环境#试验箱#内的循环风,通过盒子传导温度到电芯,温度稳定后盒子内的均匀度非常好!完全无风的状态下,让电芯发挥了原有的性能指标。
缺点:盒子装电芯流程繁琐,温度稳定时间长,不锈钢相对铝板温度更慢。
从以上#测试#中可以看出,多个产品同时放电时放电效率的一致性要求较高,需要解决两个问题:
1、多个电芯放置处的风速要一致;风速一致,风速的大小偏差,直接影响到电芯发热量,目前市面上所有的高低温箱均不符合要求或浪费空间太大。
2、多个电芯放置处的温度要一致;单箱体空间太大,温度均匀度要控制的相当好,风吹得到的地方和风吹不到的地方,尽量不要放电芯,尽量都放在同一水平线的位置。
#测试#总结:
labcompanion无风高低温防爆环境#试验箱##设计#需要考虑的因素比较多,比如:安全、防爆、泄压、排气、制冷控制、循环方式、循环风影响等,因此锂电池的环境#试验箱#应该是行业专用,以往老式强制空气循环式的环境箱可能要遭到淘汰。
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