储能电池热失控燃烧测试方案 UL9540A

(一)UL9450A 模组、机柜单元及安装级别火焰蔓延测试系统

• 热失效热释放测试系统（3MW/5MW/10MW）

• 热失效释放气体FTIR分析系统

• 热失效氢气、甲烷、氢总量气体分析系统

• 热失效热流量测试系统

      燃烧热释放量测试理论是基于纯燃烧卡路里与燃烧的氧气量成正比，每燃烧1KG氧气将会产生13.1 MJ/kg的燃气， 测试气体的热排放，点火时间，氧气消耗率，CO, CO2生成率，燃气的气流都将会被测量。

该测试系统参考NFPA286规定并重点参考国外相关大型热释放测试系统的相关论文研究及实际案例；测试系统由如下几部分构成：试验装置、排烟管道、风速控制系统、烟气采样及预处理系统、气体分析系统、烟密度采集系统、燃气控制系统、数据采集计算机分析系统等。

• 烟气采样和预处理系统：包括取样器、过滤器、冷阱、吸气泵、干燥筒、流量控制等

• 气体分析系统：

(1) 进口顺磁氧分析仪 量程0~25%，线性偏差<1%，响应时间<6S，输出最大分辨率100X10-6

(2) 进口红外线CO2分析仪 量程：0~10%，误差：1%FS，重复性<1%，再现性2%

(3) 进口红外线CO分析仪 量程：0~1%，误差：1%FS, 重复性1%FS,再现性小于2%

• 烟密度测试系统：美国进口光电接收器: 波长范围350-1100nm；峰值相应：0.65A/W；最大输出电流：100mA；增益调节 70dB；控测器线性度≥99.8%，不稳定度<0.1%，光源接收精度0.1%

• 应用软件测试系统：LABVIEW编辑应用软件，控制界面友好，操作方便；数据交互性功能强大，更适用于进行科学研究分析

• 软件功能模块化设计，可实现参数设置、系统校准（分析仪校准、光系统校准、热释放校准等）、试验信息、试验、数据分析和报告打印功能

 规格：3MW、5MW、10MW、20MW

（二）UL9450A 电芯级别热失效测试系统

• 电芯失效测试罐（82L）

• 气相色谱及气体采集系统

• 释放气体爆炸极限及最大爆压测试仪

• 释放气体燃烧速率测试仪

l 电芯失效测试罐（82L）

      锂电池燃爆实验舱主要用于锂电池热失控燃烧甚至爆炸实验。锂电池燃爆动作迅速，瞬间释放能量巨大，且释放多种有毒有害气体，因此在密封环境下实验，需按照爆炸冲击增压的过程来设计抗压罐体。

电池热失效测试系统由以下几部分构成：爆炸舱体、加热系统、压力探测系统、温度探测系统、空气吹扫系统，充氮气系统，抽真空系统，气体取样系统。

• 实验舱设计为圆筒罐体，容积约82L，由舱体、舱门、支撑脚、舱后盖、旋转吊盖等组成

• 实验舱筒体内径设计为450mm，总长约500mm，采用Q345R抗高压钢板制作而成，整体耐冲击压强5MPa以上最高耐压7Map

• 舱门与筒体通过旋转吊臂装置连接，可右向旋开，舱门洞直径450mm与筒体一致，方便操作。舱门关闭后采用整圈螺栓并紧，可承受最大5Mpa的冲击压力不泄漏。

• 电加热强制失效装置：

(1) 加热控制系统，可控制最大功率2kw

(2) 加热温度，加热速率可设定。加热速率4℃~7℃/min

(3) 计算机自动控制加热速率

• 测试系统：

(4) 计算机+Labview测试软件系统

(5) 计算机自动电加热失效测试模式

(6) 配备氧气浓度监控系统。进口氧传感器

l 释放气体爆炸极限及最大爆压测试仪

该爆炸极限测试仪可实现在高温环境下，测试可燃气体或可挥发性固体或液体的爆炸极限测量。同时可测试可燃气体爆炸时的最大爆压。高温高压条件下测定的爆炸极限对化工过程设计及危险性评估和控制有很大的参考价值。

该测试仪器满足UL9540A要求的对电池热失效释放气体的燃烧下限及最大爆压进行测试。同时可测试可燃性气体或蒸气发生燃烧和爆炸的浓度上限和浓度下限以及爆炸压力、爆炸指数等，测试结果可以用于表征样品燃爆风险、爆炸猛度以及评估爆炸破坏程度等。

• 工作环境：(-5～45)℃，<95%RH

• 测试对象：气体或可气化的固体，液体

• 箱体控温范围：(-10～250)℃，精度±1℃

• 样品温度测量范围：(-50～300)℃

• 样品温度测量分辨力：0.1℃，测量精度±0.5℃

• 压力测量范围：(0～110)kPa，精度±0.1%FS

• 工作能达到真空度：≤1.33kPa

• 泄漏度:≤0.1kPa/min

• 点火器火花间隙：6.4mm

• 点火器电弧电压/电流：15kV/30mA

• 点火持续时间：(0～1)s

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