Iso-BTC电池等温量热仪

电池等温量热仪 (iso-BTC)

→恒温控温、不同充放电工况等条件下，电池的本质放热特征

→不同温度、倍率电池充放电容量变化，BTM 及建模关键数据

工作原理

    根据在不同温度或充放电倍率等条件下电池放热速率及总量定义的电池本质热特性，是设计和评估高性能电池热管理系统的重要依据。

    iso-BTC 可在测试全过程控制并保持电池温度恒定，以准确测定电池在各种工况下的实时放热速率/放热总量

    iso-BTC 自动控制电池的加热/冷却以保持电池温度恒定，此过程产生的实时热流量直接表征了电池的放热速率及放热总量。

    iso-BTC 可根据电池形状及尺寸配置多种规格的适配器用于任意规格电池或模组的（等温恒温）量热测试

等温恒温条件下电池的放热

        下图为 45°C 电池充放电过程 iso-BTC 测试的典型数据，测试过程放热速率变化如图中红色曲线所示，电池以 2C (电流 10A) 放电时，随着（内阻增大）电池，SOC 降低，放热速率逐渐增大，电池（充电时的）微弱吸热也能准确地被表征

温度的影响

        通过相同放电倍率、不同工作温度下电池的等温量热测试，可以准确评估工作温度对电池放热速率及放热总量的影响，从下图 NMC 三元材料-石墨电池在 0~60℃各温度条件下的试验数据可以明显看出电池放热速率的差异高达三倍以上

放电电流（倍率）的影响

        下图为相同的等温恒温条件下，放电电流对(2.2Ah)聚合物锂离子电池放热速率影响的试验数据，该类数据将有助于热管理系统的智能化、调整及改善。

使用温度对电池容量的影响

        电池充放电容量随温度的变化也可以根据 iso-BTC 实验数据进行计算和评估。上述 NMC 三元材料-石墨电池温度影响试验的充放电容量如下图所示：从不同温度下充放电容量的变化曲线来看，电池容量最大降幅达 70%。

电池放电过程中功率曲线的精细结构

        从放电过程中电池放热速率曲线的精细结构分析，可以发现此过程是由许多连贯步骤构成的，其中有放热反应也有吸热反应，有速率较快的反应也有速率较慢的反应，下图所示为放电过程中锂离子电池放热功率曲线的精细结构，其过程符合上述规律。深入理解这些反应机理对于电池改良和安全设计具有非常深远的意义，也是提高电池工作效率的途径之一。