日置 LR8450-01 數據采集儀電池熱傳導性能測試解決方案
2024-11-06
一、前言
新能源車 ( EV 車 ) 中使用的鋰電池可能會因生產時存在的缺陷或沖擊導致的損傷而發生內部短路。內部短路的電池可能會迅速發熱，從而引起電池的熱失控。一個電芯發生的熱失控會連鎖傳播到相鄰的電芯，這是引起電池系統整體火災的主要原因。為了防止這種事態于未然，制定了各種國際標準，在設計驗證和認證測試中，要求根據熱失控的結果進行熱傳導性能測試。
本篇應用案例介紹了使用日置 LR8450-01 數據采集儀進行熱傳導性能測試的方案，以了解電池熱失控時的熱傳導過程。
二、熱傳導性能測試
在這個測試中，對單個電芯施加加熱或釘刺的沖擊，會誘發電芯的熱失控。通過模擬電池的異常發熱，確認熱失控的發生對電池系統的影響。從熱失控向周圍傳播時，測量各電芯的電壓和溫度，確認熱傳導的過程。有些標準要求設置電壓和溫度變化的定量判定標準，并要求記錄測定值。
三、傳導實驗要求的測量儀器
因為熱傳導測試是被測物電池的破壞實驗，所以從成本方面考慮較難多次進行，需要使用一次測試就能可靠地取得所需數據的儀器。另外，這是一種伴隨著電池發熱、起火等危險的實驗，要求確保測試者的安全。該實驗要求進行以下測試。
希望確保測試者的安全
希望同時觀測各電芯的溫度、電壓、熱量引起的封裝變形情況
希望結合熱失控時 BMS 的行為來檢查電芯狀態
四、可以使用 HIOKI 日置的數據采集儀進行安全可靠的測試
HIOKI 日置的數據采集儀 LR8450-01 適合在電池熱傳導試驗中記錄電壓和溫度數據。LR8450-01 是由帶顯示器的主機和測量模塊構成的數據采集儀。LR8450-01 可以無線獲取設置在遠處的模塊的測量數據。可以在安全的地方實時確認伴有危險性的實驗的測試數據。提供種類豐富的測量模塊，可同時測量各種參數。一臺采集儀最多可同時使用 4 臺直接測量模塊和 7 臺無線測量模塊。因此，LR8450-01 最多可測量 330 個通道，并可記錄模塊化的各電芯的數據。
在電池的熱傳導實驗中推薦使用 LR8450-01 的理由有以下 2 點
通過無線數據收集和報警功能，可以安全地進行測試
種類豐富的測量模塊組合，可實現各種參數的多通道同時測量
通過無線數據收集和報警功能，可以安全地進行測試
可通過無線方式收集數據，因此數據采集儀主機和測量模塊可分離。在實驗室里設置測量模塊，數據采集儀主機可以放置在較遠的安全場所來觀測數據。伴有危險性的測試也可以在安全的地方實時確認。此外，數據采集儀主機還能輸出報警信號。例如，如果設定為溫度急劇上升時輸出報警，則可以在被測物處于危險狀態之前及時停止測試。
種類豐富的測量模塊組合，可實現各種參數的多通道同時測量
LR8450-01 的測量模塊有豐富的產品陣容，可應對各種參數的測量。
LR8450-01 可以通過多通道同時測量、記錄不同的參數。
五、結語
HIOKI 日置的數據采集儀 LR8450-01 和豐富的測量模塊有助于安全可靠地實施電池的熱傳導性能測試。掌握熱傳導的過程，將熱傳導的對策反饋到電池組的開發中是很重要的。該解決方案可以觀測各電芯的溫度和電壓變動，并根據發熱引起的封裝變形和 BMS 的狀態進行綜合評估。
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