2024-05-09 10:24:28, William Yao 赫伊尔商贸(北京)有限公司
PART/01
摘要:
国家市场监督管理局和国家标准化管理委员会于2023年12月28日发布新版GB/T 36276-2023《电力储能用锂离子电池》,并于2024年07月01日起正式实施。新版GB/T 36276-2023是GB/T 36276-2018版本的更新与替代,新国标基于市场发展、技术发展,对储能应用的锂离子电池性能提出了更多、更高的要求。
本应用案例展示了大电池绝热量热仪BTC-500在新版GB/T 36276-2023测试要求下的能力验证,充分说明了BTC-500产品满足新国标对于电池测试的试验要求。
PART/02
国标要求:
GB/T 36276-2023绝热温升试验描述
6.7.4.1 绝热温升特性试验电池单体绝热温升特性试验按照下列步骤进行:
a)将按照 6.2.4.1.1完成了初始化充电的试验样品置于绝热模拟装置内,连接温度数据采样线;
b)设置绝热模拟装置试验起始温度为 40 ℃、试验温升步长为5℃、试验终止温度为 130 ℃、温度数据采样周期为 0.01 min;
c)加热试验样品至表面温度达到 40 ℃时保持当前温度,静置5 h,记录时间、温度;
d)继续加热试验样品至表面温度达到 45 ℃时保持当前温度,静置1h,记录时间、温度;
e)控制试验装置恒定当前温度 20min,记录时间、温度,计算温升速率;
f)以5℃为步长逐次递增试验样品表面温度至130℃,重复步骤 d)~e);
g)停止加热,待试验样品表面温度恢复至室温,拆除数据采样线,取出试验样品;
h)记录试验现象,包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置;
i)重复步骤 a)~h)至所有试验样品完成试验。
GB/T 36276-2018 绝热温升试验描述
A.2.8 绝热温升试验电池单体绝热温升试验按照下列步骤进行:
a)电池单体初始化充电;
b)将绝热加速量热装置的起始温度设定为 40 ℃、终止温度设定为 130 ℃,启动装置,待温度达到 40℃ 时保持温度恒定,将电池单体放入绝热腔体搁置 5h;
c)加热装置以 0.5 ℃/min 的速率升温,加热幅度每达到 10 ℃时保持当前温度恒定20min,装置的温度准确度推荐为±0.2 ℃,升温速率准确度推荐为±0.02℃/min;
d)实时监测电池单体表面中心点的温度,温度数据采样周期不应大于10ms,温度传感器准确度应为±0.05℃;
e)参见附录B表B.6记录不同温度恒定阶段的温度点对应的电池单体温升速率;根据记录的试验数据作温度-电池单体温升速率曲线。
PART/03
设备能力验证:
样品准备 实验样品:铝块。
实验条件 实验仪器:H.E.L 赫伊尔 BTC-500 大型电池绝热量热仪。
测试方法 使用 HLC 校准程序,运行铝块的校准,将铝块起始温度设置为 40℃,最高温度为 330℃, 温升台阶为 20℃。铝块尺寸与市面常见的 280Ah 储能电池相当,直立于腔体内。铝块中心处 为 ARC 判定用热电偶。
4.测试曲线
5.测试结果:铝块可加热至 330℃,加热后的温度平台稳定,腔体未对铝块补偿过多或补偿不足。铝块 表面温度的波动度均处于±0.05℃之间,符合标准对设备的要求。
测试结果:GB/T 36276-2018 与 GB/T 36276-2023 温度平台均平稳,且由于铝块无法发生自产热行 为,因此,说明腔体未对铝块发生过补偿或补偿不足的情况。相比于 GB/T 36276-2018, GB/T 36276-2023 所需时间更久,但对于无法自产热的铝块,其测试后的平均温升速率更接 近 0,更符合绝热体系下对铝块行为的预期。
20Ah LFP 电芯测试
1.样品准备 实验样品:铝块,20Ah LFP 电芯。
2.实验条件 实验仪器:H.E.L 赫伊尔 BTC-500 大型电池绝热量热仪。
3.测试方法 HLC 参数标定及验证
HLC 参数标定是为了控制绝热过程,通过合理的 HLC 标定,可以了解在绝热控制过程中, 腔体的动态热补偿对样品可能产生的补偿程度。从图中曲线可以看出来,曲线平台平稳。对于不发生自产热的铝块,控制体系对于铝块的升温速率影响为±0.01℃/min。
测试结果:样品测试应尽量与铝块标定的形式相同。样品的 GB/T 36276-2023 温升曲线的 search 阶 段平均温升速率均低于 0.02℃/min,说明在 20%SOC 下,该圆柱电芯,在 130℃以内,未出现 风险问题。
PART/04
结论与展望:
H.E.L 大电池绝热量热仪 BTC-500 设备是一种安全可靠的测试系统,完全满足新版 GB/T 36276-2023 国标要求。作为绝热测试方法的解决方案,设备预留多种接口,可以满足多 位置温度测量、实时摄像、腔体内压强实时监控、自动气体收集、腔体内气氛置换、过充/过 放、针刺、低温充放电等测试需求,为客户提供更多的测试选择。
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