一、适用范围：

适用于电池单体在燃烧时测量出释放热的总量；能够满足圆柱、软包、方形硬壳等各类型容量在Ah以下的电池单体样品。

是以通过燃烧产物气流中氧气浓度计算出的氧气消耗量以及燃烧产物时热释放速率为设计原理。材料的热释放速率也是材料燃烧性能中最重要的参数。该设备能比较准确地测量材料燃烧过程中的热释放速率。此仪器测试便捷精准，对于预测火灾危害及其阻燃防治处理极为重要。

此仪器为非标定制。

二、参考标准：

2.1参考GB/T-《火焰引燃家具和组件的燃烧性能试验方法》标准；

2.2参考GB/T-《火灾试验表面制品的实体房间火试验方法》标准

2.3参考ISO.1~2:《Reactiontofiretests—Roomcorner

testforwallandceilingliningproducts—Part1:Testmethodforasmallroom

Configuration》标准；

2.4参考NIST标准《TheNIST3MegawattQuantitativeHeatReleaseRateFacility》

2.5参考GB/T-《电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准；

2.6参考GB-《便携式电子产品用锂电池和电池组安全要求》标准；

2.7以及比亚迪《刀片电池安全要求》。

三、仪器主要特点：

3.1电池针刺测试系统采用“中汽研汽车工业工程天津有限公司”针刺设备；

3.2控制部分采用嵌入式工控机控制，信号的收集和处理采用16位高精度板卡，精度等级可达到百分之一，性能稳定，重复性好。

3.3计算机控制界面：采用高档设备和仪器专业开发软件（Labview)，界面严谨，自动化程度高，所有的繁琐程序和运算都已集成计算机里，反应速度非常快，操作方便，人性化界面，傻瓜式操作。

3.4操作软件：Windowsxp操作界面，Labview风格，完善的安全机制。计算机输出数据为燃烧热释放速率、总释热量、质量损失速率、烟气释放速率、火焰传播指数、CO2生成速率、烟雾浓度等。测试期间实时显示热流--时间曲线，质量流量--时间曲线，总热释放率--时间曲线，二氧化碳CO2产生量，一氧化碳CO产生量，烟的产生量，表面温度--时间曲线。

3.5我们有众多研究所和科研单位合作，例如：应急管理部四川消防研究所、国网电力科学研究院等。

四、主要性能参数：

4.1整机由试验房间、试验架、称重装置（质量损失）、样品触发源、排气点燃装置、锥形收集器、排烟管道、测量装置、风机、气体分析仪等组成。

4.2试验房间：

4.2.1墙壁采用贴耐火纤维板，厚度50mm以上，持续耐温高于℃；

4.2.2燃烧时防止电池爆炸，在试验房间靠近墙壁加固10mm厚的钢板；

4.2.3气流供给：房间底部每侧都设有1.0m*0.3m进气口两个，采用鼓风机和网板的方式，向房间供给空气，确保试验空间氧气充足，维持氧气为20.97%正常值，并且能保证气流流动不影响试验。

4.3试验架及称重装置：

4.3.1试验架：长度mm，宽度mm；见图2；

4.3.2称重装置：量程为0~50kg，精度为1g的地磅，带有RS输出接口，由计算机实时跟踪和采集数据，形成质量损失与时间的曲线；

4.3.3称重装置带有远程传输信号功能；

4.3.4由计算机接收称重装置传来的信号，可监控、绘制质量损失的实时曲线；

4.3.5称重装置具有持续耐温抗爆功能；

4.3.6电池放置在称重台面上，距地面mm±76mm；

4.3.7称重台位于收集罩的几何中心的正下方；

4.3.8称重台面为mm*mm。

图2、试验架及称重装置

4.4样品触发源：

4.4.1外部火焰点燃触发源（火焰功能）：见图3

4.4.1.1外部火焰点燃触发源由砂盒燃烧器和供气系统组成，

4.4.1.2砂盒燃烧器壳体选用1.0mm厚USU不锈钢钢板焊制，尺寸**mm，壳体由金属网分为上下两层，分别填装鹅卵石和砂子，下层鹅卵石的填装高度为mm，上层为砂子与点火器上缘齐平，砂的粒径2-3mm，鹅卵石的粒径为4-8mm.

4.4.1.3气源：由纯度不少于95%的液态丙烷的瓶组，减压器，稳压器，测量装置及输气管道等组成.

4.4.2外部加热触发（陶瓷辐射板）

4.4.2.1组成：恒压源+电加热片组成；

4.4.2.2恒压源：功率0~5kW连续可调；

4.4.2.3电加热板：采用5kw电加热板加热；

4.4.2.4规格：长mm，宽mm。框架3.0mm的钢板，辐射面采用耐高温陶瓷；

4.4.2.5陶瓷辐射板功率为5kw；

4.4.2.6控制方式：通过恒压源控制电加热器，实现样品外部加热触发热失控。

4.4.2.7加热触发装置安装位置：将加热装置的加热面与电池单体表面直接接触。

4.4.3针刺触发（针刺功能）：

4.4.3.1电池针刺测试系统由“中汽研汽车工业工程天津有限公司”提供。

4.4.3.2组成：由加压装置和针尖头组成；

4.4.3.2刺针材料：钢针；

4.4.3.3刺针直径：3mm~8mm；

4.4.3.4针尖形状：圆锤形，角度为20°~60°；

4.4.3.5针刺速度：0.1~40mm/s无级可调，施力范围10N~5kN，位移行程mm，同时可实现轴向-N~+N的0.5Hz正弦交变力加载。

4.4.3.6通过针刺装置，实现样品针刺触发热失控，具有力、位移闭环控制两种控制方式（见图6）

4.4.3.7针刺位置及方向：选择能触发电池单体发生热失控的位置和方向，（例如垂直于极片的方向）

4.4.3.8施力范围：10N～0N；

4.4.3.9转动机构：采用伺服马达+滚珠丝杠。

4.4.3.10位移行程：mm；

4.4.3.11力测量精度：±0.5%以内；

4.4.3.12采样精度（分辨率）：±0.5N

4.4.3.13位移控制精度：±0.1mm；

4.4.3.14速度控制精度：0.1mm/s，波动≤±0.01mm/s；

4.4.3.15参考GB/T.2-1《电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池标准穿刺试验》、QC/T-6《QC/T-6《电动汽车用锂离子蓄电池标准针刺试验》标准制作。

4.5排气点燃装置：

4.5.1被测样品热失控初期排放的可燃气体，用户可选择通过外部装置进行点燃并关闭该装置；

4.5.2点燃方式：采用高压点火方式，远程控制；

4.5.3点燃时间：1~10s可设定；

4.5.4点着后，此装置自动转移到火源之外。

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