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儀器養(yǎng)護(hù)|大型電池絕熱量熱儀日常養(yǎng)護(hù)貼士

來(lái)源:杭州仰儀科技有限公司   2025年06月06日 13:44  
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大型電池絕熱量熱儀(Accelerating Rate Calorimeter, ARC)是電池?zé)岚踩?/span>與熱管理研究的關(guān)鍵設(shè)備,可執(zhí)行熱失控(HWS、過(guò)充、針刺、加熱觸發(fā))及熱特性(充放電產(chǎn)熱、比熱容)等實(shí)驗(yàn)。


但由于受電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生的廢氣/煙塵/電解液等有害物質(zhì)的影響,需及時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以延長(zhǎng)儀器的使用壽命和準(zhǔn)確性;另一方面,不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作會(huì)直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。


本文將詳細(xì)介紹大型電池絕熱量熱儀如何養(yǎng)護(hù)及其在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng),以確保儀器的長(zhǎng)效運(yùn)行,并幫助實(shí)驗(yàn)人員獲得可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 



01 儀器養(yǎng)護(hù)


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觀(guān)察視窗玻璃清潔及更換


大型電池絕熱量熱儀內(nèi)壁固定有兩塊觀(guān)察視窗玻璃,一塊為光源照明,一塊用于可見(jiàn)光攝像機(jī)使用。


清理觀(guān)察視窗玻璃:

(1)實(shí)驗(yàn)前查看觀(guān)察視窗玻璃,若有明顯污漬,可用酒精濕巾緩慢擦拭清理。頑固污漬可先用酒精浸潤(rùn)軟化,再用濕巾清理;

(2)清理后,查看軟件界面可見(jiàn)光相機(jī)畫(huà)面,視野清晰則可繼續(xù)使用,若畫(huà)面模糊,則需更換視窗玻璃。

※注:禁止使用鋼絲刷、金屬刮刀等硬質(zhì)工具清理。


更換觀(guān)察視窗玻璃:

(1)用記號(hào)筆標(biāo)記法蘭盤(pán)原始位置;

(2)采用對(duì)角方式,使用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q松螺絲,取下密封固定的法蘭盤(pán);

(3)拆除玻璃外側(cè)密封圈,從爐壁外側(cè)將視窗玻璃輕推入爐腔;

(4)垂直輕推新視窗玻璃安裝,若安裝時(shí)出現(xiàn)傾斜,需調(diào)整姿態(tài)后再推入;

(5)新玻璃安裝到位后,重新安裝兩側(cè)密封圈;

(6)按標(biāo)記位置裝回法蘭盤(pán),采用對(duì)角擰緊內(nèi)六角螺絲,確保儀器密封。

※注:安裝過(guò)程中嚴(yán)禁使用工具敲擊,防止新視窗玻璃受損。


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熱電偶保護(hù)及更換


更換熱電偶或新增熱電偶(密閉型):

(1)用記號(hào)筆標(biāo)記法蘭盤(pán)原始位置;

(2)采用對(duì)角方式,使用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q松螺絲,取下密封固定的法蘭盤(pán);

(3)將需更換或新增的熱電偶連接至真空連接器;

(4)將熱電偶穿過(guò)爐壁內(nèi)側(cè)法蘭孔引入儀器內(nèi)部,按標(biāo)記原位固定法蘭盤(pán),確保密封圈位置不變,對(duì)角擰緊內(nèi)六角螺絲,注意陶瓷接頭要安裝正確;

(5)用耐高溫膠帶保護(hù)爐壁內(nèi)側(cè)法蘭孔,防止高溫沖擊真空連接器;

(6)以耐高溫膠帶固定樣品熱電偶連接處,保證陶瓷卡座接觸良好;

(7)為延長(zhǎng)線(xiàn)加裝耐高溫材料,避免高溫導(dǎo)致外層保護(hù)層短路或斷路;

(8)泄壓型設(shè)備通過(guò)專(zhuān)用通道或泄壓口連接樣品熱電偶和附加熱電偶。


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爐腔清潔


(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,待爐腔內(nèi)溫度降至40℃以下;

(2)小心分離夾具、樣品熱電偶、附加熱電偶及電壓采集線(xiàn)與電池殘骸;

(3)佩戴防護(hù)手套取出大塊固體殘骸,裝入樣品袋并稱(chēng)重;

(4)用工業(yè)吸塵器清理爐蓋、爐壁、爐底的粉塵及細(xì)小碎塊;

(5)用酒精濕巾擦拭爐腔內(nèi)明顯的電解液殘留。

※注:清理密閉型ARC前務(wù)必先排出腔體內(nèi)氣體。


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爐腔高溫烘烤


由于電池?zé)崾Э睾髧姵龅碾娊庖簾o(wú)法全部去除,可能會(huì)流到爐底加熱棒上使其短路,因此需在熱失控實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將儀器爐壁及爐蓋保持分離狀態(tài),儀器開(kāi)啟250℃恒溫2h,充分將電解液揮發(fā)。




02 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
溫差基線(xiàn)校準(zhǔn)

為保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的絕熱效果,以確保實(shí)驗(yàn)人員得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果,建議在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行溫差基線(xiàn)實(shí)驗(yàn)。


一般而言,建議8≤臺(tái)階數(shù)≤10個(gè),且溫差基線(xiàn)溫度覆蓋啟動(dòng)區(qū)間溫度、自放熱起始溫度Tonset、熱失控起始溫度TTR


具體溫差基線(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法可參考《應(yīng)用案例|怎樣利用電池絕熱量熱儀獲取有效的鋰電池?zé)崾Э販y(cè)試數(shù)據(jù)》


保壓實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行帶壓熱失控實(shí)驗(yàn)測(cè)試前,需對(duì)儀器或者密封測(cè)試罐進(jìn)行保壓實(shí)驗(yàn)。


具體保壓方法如下:

(1)正壓保壓:使用壓縮空氣或氮?dú)猓瑢t腔、密封測(cè)試罐內(nèi)壓力充至0.35MPa以上。壓力穩(wěn)定后觀(guān)察30min,若壓力下降值≤1kPa,則正壓保壓合格;否則需排查漏氣點(diǎn)并加固密封。


(2)負(fù)壓保壓:利用真空泵將爐腔、密封測(cè)試罐內(nèi)壓力抽至0.01MPa以下。壓力平穩(wěn)后保壓30min,若壓力上升值≤1kPa,則負(fù)壓保壓合格;否則需檢查漏氣點(diǎn)并進(jìn)行密封加固處理。


※注:密封或加固漏氣點(diǎn)過(guò)程中,若客戶(hù)無(wú)法自行解決,可聯(lián)系我司售后;



使用夾具和保溫棉

大型電池絕熱量熱儀實(shí)驗(yàn)時(shí),需使用夾具將樣品熱電偶夾緊,避免樣品熱電偶由于電池膨脹或脫落而無(wú)法檢測(cè)到電芯內(nèi)部的溫度;


支架固定時(shí),需使用隔熱棉將電池與樣品支架隔開(kāi),以防止樣品支架與樣品之間傳熱而影響絕熱效果,影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性;


針刺堵頭

BAC-800B、BAC-1000A等密閉型大型電池絕熱量熱儀,在做非針刺熱失控實(shí)驗(yàn),電池針刺口需使用針刺堵頭封堵,以提高密閉性能;


關(guān)源照明燈的使用

當(dāng)使用可見(jiàn)光相機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)錄像時(shí),需對(duì)可見(jiàn)光照明燈進(jìn)行補(bǔ)光,并定期更換光源及觀(guān)察視窗玻璃,避免錄像模糊;


產(chǎn)氣收集及排放

(1) 收集產(chǎn)氣前務(wù)必做好防護(hù)措施(防毒面具、實(shí)驗(yàn)服、防護(hù)手套等),再進(jìn)行產(chǎn)氣收集;


(2)收集產(chǎn)氣后,將尾氣排空泄壓后再打開(kāi)爐蓋;尾氣排放需使用專(zhuān)業(yè)的尾氣處理裝置,如過(guò)濾、吸附等;



本文詳細(xì)介紹了大型電池絕熱量熱儀的養(yǎng)護(hù)技巧及其在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng),以確保各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,并能獲取準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。仰儀科技愿與更多用戶(hù)共同探討和提升電池絕熱熱失控測(cè)試方法,以準(zhǔn)確、可靠的真實(shí)數(shù)據(jù)促進(jìn)鋰電池安全管理技術(shù)發(fā)展。



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