BAC(battery adiabatic calorimeter)系列大型電池絕熱量熱儀通過追蹤電池溫度變化并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度,可消除電池與環(huán)境之間的溫差,從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的熱動(dòng)態(tài)封閉。在這種絕熱測試環(huán)境下,電池的溫度變化必然是自身吸放熱導(dǎo)致的。因此通過大型電池絕熱量熱儀可以準(zhǔn)確測定電池?zé)崾Э剡^程中的關(guān)鍵參數(shù)。
中國科學(xué)院院士歐陽明高在CIBF2023上發(fā)表演講,他指出大容量電池中磷酸鐵鋰電池的燃爆指數(shù)可以達(dá)到三元電池的兩倍,大容量磷酸鐵鋰電池也需要進(jìn)行嚴(yán)格的熱安全測試。他表示,一般認(rèn)為磷酸鐵鋰電池比較安全,本質(zhì)上對(duì)于小的磷酸鐵鋰電池的確是這樣,因?yàn)檎龢O材料基本到500℃以上才可能出現(xiàn)分解,但是大容量磷酸鐵鋰電池內(nèi)部溫度可以超過800度,這就超過了磷酸鐵鋰正極分解的溫度。在一般情況下正極磷酸鐵鋰對(duì)小安時(shí)是不分解的,所以熱失控不劇烈,但是大容量磷酸鐵鋰電池可以分解,而且它產(chǎn)生大量可燃的電解液蒸汽,這跟高鎳三元是不一樣的?,F(xiàn)在的儲(chǔ)能電池基本上都是300Ah以上,內(nèi)部可能達(dá)到700-900℃并引起正極材料分解,導(dǎo)致發(fā)生劇烈的熱失控,因此同樣需要對(duì)大容量磷酸鐵鋰電池進(jìn)行嚴(yán)格的熱安全測試。
再看看磷酸鐵鋰的產(chǎn)氣,它產(chǎn)生的氫氣慢慢增加,隨著SOC的增加,氫氣到50%以上,這也是非常危險(xiǎn)的。比較一下兩種電池的燃爆風(fēng)險(xiǎn),磷酸鐵鋰電池的燃爆指數(shù)是三元電池的兩倍。三元電池是自己容易熱失控,自己把自己點(diǎn)著,磷酸鐵鋰電池自己點(diǎn)不著,但是它的氣體爆炸的風(fēng)險(xiǎn)比三元電池要高,一旦在外面遇到火花它更危險(xiǎn)。
隨著大型儲(chǔ)能電站的建設(shè)以及新能源汽車滲透率的快速提升,本質(zhì)安全與“續(xù)航焦慮”等多種因素推動(dòng)電池單體向大體積與高比能量發(fā)展,電池的安全性再次成為行業(yè)與市場首要考慮的因素。中國的鋰電池產(chǎn)業(yè)具備領(lǐng)先的創(chuàng)新能力與規(guī)模效應(yīng),然而全球范圍內(nèi)卻鮮有與超大尺寸(長邊≤1500mm)電芯熱安全測試需求相匹配的熱分析儀器。在發(fā)展迅猛的鋰電池領(lǐng)域,依靠理論值、經(jīng)驗(yàn)值對(duì)于研究電池的安全邊界與失效危害十分不可靠,缺少科學(xué)準(zhǔn)確的電池?zé)崽卣鲄?shù)測試將制約產(chǎn)業(yè)的長期健康發(fā)展。
繼續(xù)探索電池行業(yè)前沿的“新大陸”需要更科學(xué)、專業(yè)的測試工具。仰儀科技創(chuàng)新設(shè)計(jì)的BAC系列全尺寸大型電池絕熱量熱儀突破傳統(tǒng)ARC腔體體積小、耐壓/保壓能力弱的局限,將為大容量儲(chǔ)能電芯或高比能量動(dòng)力電池提供前所未有的熱測試解決方案。