摘要：國家市場監(jiān)督管理局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2023年12月28日發(fā)布新版GB/T 36276-2023《電力儲能用鋰離子電池》，并于2024年07月01日起正式實(shí)施。新版GB/T 36276-2023是GB/T 36276-2018版本的更新與替代，新國標(biāo)基于市場發(fā)展、技術(shù)發(fā)展，對儲能應(yīng)用的鋰離子電池性能提出了更多、更高的要求。

本應(yīng)用案例展示了大電池絕熱量熱儀BTC-500在新版GB/T 36276-2023測試要求下的能力驗(yàn)證，充分說明了BTC-500產(chǎn)品滿足新國標(biāo)對于電池測試的試驗(yàn)要求。

國標(biāo)要求:

GB/T 36276-2023 絕熱溫升試驗(yàn)描述

6.7.4.1 絕熱溫升特性試驗(yàn)
電池單體絕熱溫升特性試驗(yàn)按照下列步驟進(jìn)行：

a)將按照 6.2.4.1.1完成了初始化充電的試驗(yàn)樣品置于絕熱模擬裝置內(nèi)，連接溫度數(shù)據(jù)采樣線；

b)設(shè)置絕熱模擬裝置試驗(yàn)起始溫度為 40 ℃、試驗(yàn)溫升步長為5℃、試驗(yàn)終止溫度為 130 ℃、溫度數(shù)據(jù)采樣周期為 0.01 min；

c)加熱試驗(yàn)樣品至表面溫度達(dá)到 40 ℃時(shí)保持當(dāng)前溫度，靜置5 h，記錄時(shí)間、溫度；

d)繼續(xù)加熱試驗(yàn)樣品至表面溫度達(dá)到 45 ℃時(shí)保持當(dāng)前溫度，靜置1h，記錄時(shí)間、溫度；

e)控制試驗(yàn)裝置恒定當(dāng)前溫度 20min，記錄時(shí)間、溫度，計(jì)算溫升速率；

f)以5℃為步長逐次遞增試驗(yàn)樣品表面溫度至130℃，重復(fù)步驟 d)~e)；

g)停止加熱，待試驗(yàn)樣品表面溫度恢復(fù)至室溫，拆除數(shù)據(jù)采樣線，取出試驗(yàn)樣品；

h)記錄試驗(yàn)現(xiàn)象，包括膨脹、漏液、冒煙、起火、爆炸、外殼破裂及破裂位置；

i)重復(fù)步驟 a)~h)至所有試驗(yàn)樣品完成試驗(yàn)。

GB/T 36276-2018 絕熱溫升試驗(yàn)描述

A.2.8 絕熱溫升試驗(yàn)
電池單體絕熱溫升試驗(yàn)按照下列步驟進(jìn)行：

a)電池單體初始化充電；

b)將絕熱加速量熱裝置的起始溫度設(shè)定為 40 ℃、終止溫度設(shè)定為 130 ℃，啟動裝置，待溫度達(dá)到 40℃ 時(shí)保持溫度恒定，將電池單體放入絕熱腔體擱置 5h；

c)加熱裝置以 0.5 ℃/min 的速率升溫，加熱幅度每達(dá)到 10 ℃時(shí)保持當(dāng)前溫度恒定20min，裝置的溫度準(zhǔn)確度推薦為±0.2 ℃，升溫速率準(zhǔn)確度推薦為±0.02℃/min；

d)實(shí)時(shí)監(jiān)測電池單體表面中心點(diǎn)的溫度，溫度數(shù)據(jù)采樣周期不應(yīng)大于 10ms，溫度傳感器準(zhǔn)確度應(yīng)為±0.05℃；

e)參見附錄B表B.6 記錄不同溫度恒定階段的溫度點(diǎn)對應(yīng)的電池單體溫升速率；根據(jù)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作溫度-電池單體溫升速率曲線。

絕熱溫升測試方法對比：

GB/T 36276-2023對設(shè)備的要求：

針對絕熱設(shè)備，GB/T 36276-2023提出了要求，設(shè)備至少可加熱至300℃，并具有較好的控溫效果。

設(shè)備能力驗(yàn)證：

1.樣品準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)樣品：鋁塊。

2.實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)儀器：H.E.L赫伊爾BTC-500大型電池絕熱量熱儀。

3.測試方法

使用HLC校準(zhǔn)程序，運(yùn)行鋁塊的校準(zhǔn)，將鋁塊起始溫度設(shè)置為40℃，最高溫度為330℃，溫升臺階為20℃。鋁塊尺寸與市面常見的280Ah儲能電池相當(dāng)，直立于腔體內(nèi)。鋁塊中心處為ARC判定用熱電偶。

4.測試曲線

HLC標(biāo)定曲線

波動度散點(diǎn)圖

5.測試結(jié)果：

鋁塊可加熱至330℃，加熱后的溫度平臺穩(wěn)定，腔體未對鋁塊補(bǔ)償過多或補(bǔ)償不足。鋁塊表面溫度的波動度均處于±0.05℃之間，符合標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備的要求。

GB/T 36276-2018及GB/T 36276-2023的鋁塊驗(yàn)證

GB/T 36276-2018 鋁塊絕熱溫升試驗(yàn)

GB/T 36276-2023 鋁塊絕熱溫升試驗(yàn)

GB/T 36276-2018 & GB/T 36276-2023鋁塊絕熱溫升試驗(yàn)search區(qū)間的平均溫升速率

測試結(jié)果：

GB/T 36276-2018與GB/T 36276-2023溫度平臺均平穩(wěn)，且由于鋁塊無法發(fā)生自產(chǎn)熱行為，因此，說明腔體未對鋁塊發(fā)生過補(bǔ)償或補(bǔ)償不足的情況。相比于GB/T 36276-2018，GB/T 36276-2023所需時(shí)間更久，但對于無法自產(chǎn)熱的鋁塊，其測試后的平均溫升速率更接近0，更符合絕熱體系下對鋁塊行為的預(yù)期。

20Ah LFP電芯測試

1.樣品準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)樣品：鋁塊，20Ah LFP電芯。

2.實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)儀器：H.E.L赫伊爾BTC-500大型電池絕熱量熱儀。

3.測試方法

HLC參數(shù)標(biāo)定及驗(yàn)證

圓柱鋁塊HLC標(biāo)定樣品狀態(tài)及曲線

圓柱鋁塊HLC標(biāo)定曲線search階段平均溫升速率

HLC參數(shù)標(biāo)定是為了控制絕熱過程，通過合理的HLC標(biāo)定，可以了解在絕熱控制過程中，腔體的動態(tài)熱補(bǔ)償對樣品可能產(chǎn)生的補(bǔ)償程度。從圖中曲線可以看出來，曲線平臺平穩(wěn)。對于不發(fā)生自產(chǎn)熱的鋁塊，控制體系對于鋁塊的升溫速率影響為±0.01℃/min。

20Ah LFP電芯 @ 20%SOC下GB/T 36276-2023實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圓柱電芯 @ 20%SOC GB/T36276-2023樣品狀態(tài)及曲線

圓柱電芯 @ 20%SOC 36276-2023曲線search階段平均溫升速率

4. 測試結(jié)果：

樣品測試應(yīng)盡量與鋁塊標(biāo)定的形式相同。樣品的GB/T 36276-2023溫升曲線的search階段平均溫升速率均低于0.02℃/min，說明在20%SOC下，該圓柱電芯，在130℃以內(nèi)，未出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題。

結(jié)論與展望：

H.E.L 大電池絕熱量熱儀 BTC-500 設(shè)備是一種安全可靠的測試系統(tǒng)，完全滿足新版 GB/T 36276-2023 國標(biāo)要求。作為絕熱測試方法的解決方案，設(shè)備預(yù)留多種接口，可以滿足多位置溫度測量、實(shí)時(shí)攝像、腔體內(nèi)壓強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動氣體收集、腔體內(nèi)氣氛置換、過充/過放、針刺、低溫充放電等測試需求，為客戶提供更多的測試選擇。

標(biāo)簽：BTC-500