基础信息Product information

产品名称：iso-BTC plus电池热性能测试等温量热仪

产品型号：

更新时间：2025-12-31

产品简介：

H.E.L iso-BTC plus电池热性能测试等温量热仪进行材料热分解和电池热失控测试时，可同步获取相应的气体压力数据，该数据可以用于电池热失控行为建模。可以检测电池内组分分解的连续起始温度，并估算所释放的热量，进一步揭示电池内的热失控反应机理。

产品特性Product characteristics

“精"——上海市先JIN企业!

“专"——专注工业测试十六年!

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H.E.L iso-BTC plus电池热性能测试等温量热仪ARC- Accelerating Rate Calorimeter

Battery Testing Calorimeters

iso-BTC plus| 落地式，大功率，大尺寸，电池热性能测试，等温量热仪

新的iso-BTC plus，可测量电池充电和放电期间的热功率曲线，为优化电池热管理及电池使用寿命提供帮助。基于台式iso-BTC的原理，新的iso-BTC plus允许测量更高的热功率及更大尺寸的电池。

确定热管理

电池在充放电过程的热行为较复杂，深入理解电池的热行为，可以优化电池及模组的电-热行为及安全性，延长使用寿命。

热管理策略不当可能导致产品安全性下降甚至导致危险。

热管理过度可能导致产品体积庞大、笨重、复杂或成本高昂。

对电池充放电热行为理解不充分，可能导致电池使用限制偏差，产生危险。同时，过于谨慎地设置使用限制，会导致电池性能的限制，并增加不必要的生产成本。

放热率 (功率) 和以千焦耳为单位测量的释放能量

iso-BTC plus的数据可以表征以下工况的电池热行为：

正常使用时在各种环境温度和各种充电/放电状态下的热行为。

异常但非滥用的情况 (例如，轻度过度充电)的热行为。

iso-BTC plus数据可以帮助用户在体系开发、电池结构设计、电池热管理系统设计和高性能产品设计方面进行决策。

iso-BTC plus 数据用于热传导建模，以帮助预测具有复杂几何形状的大型高功率电池的热行为。

iso-BTC plus在测试期间支持温场分布监控，以识别电池产生更多热量的区域。该信息还可以用于验证热管理策略。

表征电池性能的差异

评估化学体系、电极组成、电池设计、电池类型及电池SOH对热行为的影响，模拟各种温度环境，测量电池在各种充电/放电过程的热量，让用户更深入地理解产品。

重复充电/放电循环对16Ah软包电池释放的热量的影响。1C充电的循环过程的热量变化较小。。0.5C充电 (黄色) 和5C放电 (粉红色) 的循环过程的热量明显增加。

表征电池的质量控制

iso-BTC plus数据可用于表征电池性能，作为品质控制过程的一部分。这种方法适用于电池制造商和电池集成商。

• HEL热损失功率补偿（HLC）绝热技术

• 热传导、热传导是固体热传递的主要方式。在气体或液体等流体中，热的传导过程往往和对流同时发生。

• 热对流：热对流（thermal convection）是指流体内部质点发生相对位移的热量传递过程

• 热辐射：物体由于具有温度而辐射电磁波的现象,称为热辐射。一切温度高于零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大

热损失与热传导，热对流，热辐射系数相关，不同尺寸的样品，在不同的温度梯度下，热辐射系数都不一样，温度越高，热辐射强度越大，热辐射强度与距离的三次方成反比，比如距离样品0.4m辐射源强度为1的话 ，样品为处辐射强度就是六十四分之一。所以，当样品尺寸发生时，需要用标准铝块去标定。

热量的传递

HEL热损失功率补偿校准技术

热损失功率补偿模型

HEL热损失功率补偿校准技术

HWS台阶平稳

电池绝热加速量热仪能做什么？ 用BTC-500发表的论文情况

实验步骤：

1、记录电池初始状态；调电态：在室温下， 1/3C充电至 3.65V，恒压至 0.05C ，充电后静置5h；

2、使用铝箔胶带将加热丝、热电偶固定在电池上；

3、将固定有加热丝和热电偶的电池，悬挂于绝热腔盖上，使用螺栓密封绝热腔；

4、测试程序：使用HWS程序，初始标定时间为360min，初始温度50℃，确认绝热标定时间为20min，每一段的升温为5℃，Adjust时间为60min，Search时间为10min，dT/dt>0.02℃/min；

检测要求：

1. 电芯初始状态外观、重量(去皮)、电压、内阻；

2. 电芯热失控温度/电压-时间曲线获得；

3. 温升速率-温度曲线；

4. T1（自放热起始温度）、T2（热失控触发温度）、T3（热失控过程中温度，所有热电偶位置）、 T破口（防爆阀开启温度） ；

5. 电芯热失控过程电芯表面T1-T10温度、电压监控；

6. 腔体内压强-时间曲线；

7. 产气量、峰值产气速率、平均产气速率计算

8. 腔体温度/样品温度-时间曲线

9. 气体成分及含量测试

10. 电芯热失控结束后电池外观及重量

11. ARC默认录像

电池绝热加速量热仪常见谱图 用BTC-500发表的论文情况

1. T1（dT/dt≥0.02℃/min）开始温度为85.03℃，对应时刻为1368.8min；

2. T2（dT/dt≥1.0℃/min）温度为186.19℃，对应时刻为3233.7min；

3. T破口在164.3℃时，对应时刻为3089.9min，电芯温度下降，推测为防爆阀启动，电解液喷出所致；同时电芯电压骤降；

4. T3热失控温度为350.1℃，对应时刻为3243.8min；

电池绝热加速量热仪常见谱图 用BTC-500发表的论文情况

1、安全-符合 实验室EHS要求

电池热失控过程防爆箱外部和内部视频画面

2、每个HWS自动校准，确保测试全程绝热

3、满足大尺寸电池趋势的测试需求

软包磷酸铁锂电芯尺寸580±0.6mm/(103.4+0.6/-0.2mm)/14.8±0.3mm以内，测试设备尺寸满足整只电池放入。

1、监控电芯正负极电压，大面温度、防爆阀温度、侧面温度、底部温度、环境温度。

2、测前后称重，测电压与内阻，拍电芯测试前后及装置照片

3. 室温下，以1/3C电流恒流充电至截止电压3.8V，再用0.2C恒流充电至3.8V ，搁置30min。记录电池初始状态：单体电池OCV、ACR、重量、厚度、外观、样品编号，试验照片。

4. 布置温度线（大面温度、防爆阀温度、侧面温度、底部温度、环境温度），使用玻璃纤维胶带将加热丝、热电偶固定在电池上（拍摄此时电芯完成照片）：

5. 将固定有加热丝和热电偶的电池用夹板固定，悬挂于绝热腔盖上，使用螺栓密封绝热腔：

6. 使用HWS程序测试(采样频率0.1s)：

a. 电芯调节至初始温度45℃(ARC判定热电偶),调节过程为：加热丝加热电芯，箱体追踪升温：

b. 标定建立绝热过程，时间240min: （保持电芯与环境温度不发生热交换）

c. Wait 30min：确保电芯表面温度均匀， 且电芯与环境温度不发生热交换：

d. Search 10min: 搜索电芯是否放热，放热速率≥0.02°C/min (Note：机构推荐值）

e. 标定确认绝热过程，时间10min（保持电芯与环境温度不发生热交换）

f. Heat：步阶升温5℃；调节过程为：加热丝加热电芯，箱体迫踪升温：

g. Wait 30min ： 确保电芯表面温度均匀，且电芯与环境温度不发生热交换：

h. Search 10min ：搜索电芯是否放热，放热速率≥0.02°C/min 。

i. Cycle 工步e-h直到Search过程中放热速率≥0.02°C/min;

j. 箱体追踪升温，若放热速率＜0.01 °C/min ， 回到工步b重新建立绝热过程；

k. 箱体追踪升温一直到电芯失效：

7. 收集气体， 使用GC对气体进行分析：

a.在自放热反应（放热速率三0.02°C/min ）开始时， 抽取气体G1 C～2mL／袋）

b.腔体冷却后充氮到l.12bar， 依次收集3袋气体G2-G4 C～2mL／袋>， 收集时间为2s， 间隔为5s

绝热 HWS模式测试及在线校准模式。

H.E.L iso-BTC plus电池热性能测试等温量热仪

绝热 HWS模式测试及在线校准

针穿刺测试附件

可编程充电/放电功率设置

急速制冷及充气模块

Cp 比热测试附件

短路测试

低温测试：-40摄氏度(循环器)

样品仓内部记录摄像机

自动气体取样

温场分布测试

FTIR /GC原位气体分析测试

样品仓: 500mm , 500mm

BTC-500 标准电池量热仪

• 操作温度温度： 室温-500 ℃ （低温通过外接低温循环器实现）

• 测试池: 500mm Æ , 500mm h (可用于检测直径450mm高度450mm的电池等样品，兼容580mm以内 刀片电池)

• 操作安全 ：坚固的多层超厚不锈钢外壳结构 紧凑的设计，防爆片及自动泄压机械安全，软件自控快速急冷、手动紧急停机等功能。

• 主机具备进气接口和出气接口，电磁阀控制。

• 工作指示灯,符合工业标准

• LFP 300Ah 以上储能电池测试。

在 BTC 中，通过设计合理、运行良好的绝热实验，可测得导致电池热失控的环境温度 测试过程：对电池/电池组进行逐步升温，通过标准的“加热-等待-探测"（H-W-S）过程 可测得其自放热反应起始温度，即可确定安全工作温。

HWS 模式测试

实时在线绝热校准

量热仪 60℃开始绝热控制自动校准, Exothermal 1 弱放热可能是SEI 膜破损放热及隔膜融化吸热等作用的综合结果；Exo1 放热终止后， 量热仪再次自动校准；Exothermal 2 是由于电池材料自加速分解反应导致的电池温度急剧上升即热失控，电池最终剧烈爆炸

dT/dt

对温度的超

高灵敏度

破坏性穿刺测试

自动针刺马达：

速度可设定：0.01mm-10cm/min

针刺深度可设定

GB国标针类型

可通过软件控制穿刺速度及深度，模拟“物理"滥用

可见光摄像功能配合 HEL 软件，可实现测试 电池样品

状态的实时显示及影像记录。

电池测试过程实时监控

电池比热测定——热卡消耗的量化

304 不锈钢样品质量为1533g，含铝胶带及标定加热器的样品质量为1542g

测试结果 MCp = 786.035 J/K，校正(扣除铝胶带MCP)后MCp1 = 778.115 J/K

则Cp = 778.115 / 1533 = 0.5076 J/g·K

以304不锈钢比热文献值 Cp = 0.502计，相对偏差为 1.08%