Литий-ионные аккумуляторы с высоким содержанием никеля, такие как NCM 811, обладают высокой энергоемкостью, что делает их востребованными в электромобилях и портативной электронике. Однако их эксплуатация сопряжена с риском теплового разгона — неконтролируемого саморазогрева, способного привести к возгоранию или взрыву. Для изучения этого процесса применяется калориметр BAC-420AE от компании Zeal Instruments. Данный прибор оснащен системой многоканального измерения температуры, видеокамерой для визуального контроля и высокоточными датчиками, фиксирующими изменения параметров с частотой до 100 Гц.
Анализ теплового разгона высокоемкостного аккумулятора
В ходе эксперимента был исследован аккумулятор типа "пауч" емкостью 190 Ач на основе NCM 811. При 100% уровне заряда (SOC) и стартовой температуре 28 °C калориметр зафиксировал начало теплового разгона при скорости нагрева 0,02 °C/мин.
В процессе наблюдался резкий рост температуры и напряжения, сопровождавшийся интенсивным выделением энергии. Максимальная температура достигла 1100 °C, а скорость нагрева превысила 10 000 °C/мин. Визуально процесс сопровождался задымлением, открытым пламенем и последующим взрывом, создавшим ударную волну с радиусом поражения до 5 метров.
Безопасность и надежность калориметра BAC-420AE
Несмотря на разрушительные последствия теплового разгона, калориметр BAC-420AE продемонстрировал высокую устойчивость к экстремальным условиям. Его конструкция обеспечила защиту оборудования от повреждений, что подтверждает его пригодность для тестирования высокоэнергетических аккумуляторов. Полученные данные позволяют глубже изучить механизмы теплового разгона и разработать меры по повышению безопасности литий-ионных батарей.
Подробнее о
калориметре BAC-420AE
