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大型電池絕熱量熱儀（Accelerating Rate Calorimeter, ARC）是電池?zé)岚踩?/span>與熱管理研究的關(guān)鍵設(shè)備，可執(zhí)行熱失控（HWS、過充、針刺、加熱觸發(fā)）及熱特性（充放電產(chǎn)熱、比熱容）等實(shí)驗(yàn)。
但由于受電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生的廢氣/煙塵/電解液等有害物質(zhì)的影響，需及時對儀器進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以延長儀器的使用壽命和準(zhǔn)確性；另一方面，不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作會直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
本文將詳細(xì)介紹大型電池絕熱量熱儀如何養(yǎng)護(hù)及其在使用過程中的注意事項，以確保儀器的長效運(yùn)行，并幫助實(shí)驗(yàn)人員獲得可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
觀察視窗玻璃清潔及更換
大型電池絕熱量熱儀內(nèi)壁固定有兩塊觀察視窗玻璃，一塊為光源照明，一塊用于可見光攝像機(jī)使用。
清理觀察視窗玻璃：
（1）實(shí)驗(yàn)前查看觀察視窗玻璃，若有明顯污漬，可用酒精濕巾緩慢擦拭清理。頑固污漬可先用酒精浸潤軟化，再用濕巾清理；
（2）清理后，查看軟件界面可見光相機(jī)畫面，視野清晰則可繼續(xù)使用，若畫面模糊，則需更換視窗玻璃。
※注：禁止使用鋼絲刷、金屬刮刀等硬質(zhì)工具清理。
更換觀察視窗玻璃：
（1）用記號筆標(biāo)記法蘭盤原始位置；
（2）采用對角方式，使用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q松螺絲，取下密封固定的法蘭盤；
（3）拆除玻璃外側(cè)密封圈，從爐壁外側(cè)將視窗玻璃輕推入爐腔；
（4）垂直輕推新視窗玻璃安裝，若安裝時出現(xiàn)傾斜，需調(diào)整姿態(tài)后再推入；
（5）新玻璃安裝到位后，重新安裝兩側(cè)密封圈；
（6）按標(biāo)記位置裝回法蘭盤，采用對角擰緊內(nèi)六角螺絲，確保儀器密封。
※注：安裝過程中嚴(yán)禁使用工具敲擊，防止新視窗玻璃受損。
熱電偶保護(hù)及更換
更換熱電偶或新增熱電偶(密閉型)：
（1）用記號筆標(biāo)記法蘭盤原始位置；
（2）采用對角方式，使用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q松螺絲，取下密封固定的法蘭盤；
（3）將需更換或新增的熱電偶連接至真空連接器；
（4）將熱電偶穿過爐壁內(nèi)側(cè)法蘭孔引入儀器內(nèi)部，按標(biāo)記原位固定法蘭盤，確保密封圈位置不變，對角擰緊內(nèi)六角螺絲，注意陶瓷接頭要安裝正確；
（5）用耐高溫膠帶保護(hù)爐壁內(nèi)側(cè)法蘭孔，防止高溫沖擊真空連接器；
（6）以耐高溫膠帶固定樣品熱電偶連接處，保證陶瓷卡座接觸良好；
（7）為延長線加裝耐高溫材料，避免高溫導(dǎo)致外層保護(hù)層短路或斷路；
（8）泄壓型設(shè)備通過專用通道或泄壓口連接樣品熱電偶和附加熱電偶。
爐腔清潔
（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，待爐腔內(nèi)溫度降至40℃以下；
（2）小心分離夾具、樣品熱電偶、附加熱電偶及電壓采集線與電池殘??；
（3）佩戴防護(hù)手套取出大塊固體殘骸，裝入樣品袋并稱重；
（4）用工業(yè)吸塵器清理爐蓋、爐壁、爐底的粉塵及細(xì)小碎塊；
（5）用酒精濕巾擦拭爐腔內(nèi)明顯的電解液殘留。
※注：清理密閉型ARC前務(wù)必先排出腔體內(nèi)氣體。
爐腔高溫烘烤
由于電池?zé)崾Э睾髧姵龅碾娊庖簾o法全部去除，可能會流到爐底加熱棒上使其短路，因此需在熱失控實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將儀器爐壁及爐蓋保持分離狀態(tài)，儀器開啟250℃恒溫2h，充分將電解液揮發(fā)。
為保證實(shí)驗(yàn)過程中的絕熱效果，以確保實(shí)驗(yàn)人員得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果，建議在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行溫差基線實(shí)驗(yàn)。
一般而言，建議8≤臺階數(shù)≤10個，且溫差基線溫度覆蓋啟動區(qū)間溫度、自放熱起始溫度Tonset、熱失控起始溫度TTR；
具體溫差基線實(shí)驗(yàn)方法可參考《應(yīng)用案例｜怎樣利用電池絕熱量熱儀獲取有效的鋰電池?zé)崾Э販y試數(shù)據(jù)》
進(jìn)行帶壓熱失控實(shí)驗(yàn)測試前，需對儀器或者密封測試罐進(jìn)行保壓實(shí)驗(yàn)。
具體保壓方法如下：
（1）正壓保壓：使用壓縮空氣或氮?dú)?，將爐腔、密封測試罐內(nèi)壓力充至0.35MPa以上。壓力穩(wěn)定后觀察30min，若壓力下降值≤1kPa，則正壓保壓合格；否則需排查漏氣點(diǎn)并加固密封。
（2）負(fù)壓保壓：利用真空泵將爐腔、密封測試罐內(nèi)壓力抽至0.01MPa以下。壓力平穩(wěn)后保壓30min，若壓力上升值≤1kPa，則負(fù)壓保壓合格；否則需檢查漏氣點(diǎn)并進(jìn)行密封加固處理。
※注：密封或加固漏氣點(diǎn)過程中，若客戶無法自行解決，可聯(lián)系我司售后；
大型電池絕熱量熱儀實(shí)驗(yàn)時，需使用夾具將樣品熱電偶夾緊，避免樣品熱電偶由于電池膨脹或脫落而無法檢測到電芯內(nèi)部的溫度；
支架固定時，需使用隔熱棉將電池與樣品支架隔開，以防止樣品支架與樣品之間傳熱而影響絕熱效果，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性；
BAC-800B、BAC-1000A等密閉型大型電池絕熱量熱儀，在做非針刺熱失控實(shí)驗(yàn)，電池針刺口需使用針刺堵頭封堵，以提高密閉性能；
當(dāng)使用可見光相機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)錄像時，需對可見光照明燈進(jìn)行補(bǔ)光，并定期更換光源及觀察視窗玻璃，避免錄像模糊；
（1） 收集產(chǎn)氣前務(wù)必做好防護(hù)措施(防毒面具、實(shí)驗(yàn)服、防護(hù)手套等)，再進(jìn)行產(chǎn)氣收集；
（2）收集產(chǎn)氣后，將尾氣排空泄壓后再打開爐蓋；尾氣排放需使用專業(yè)的尾氣處理裝置，如過濾、吸附等；
本文詳細(xì)介紹了大型電池絕熱量熱儀的養(yǎng)護(hù)技巧及其在使用過程中的注意事項，以確保各項實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，并能獲取準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。仰儀科技愿與更多用戶共同探討和提升電池絕熱熱失控測試方法，以準(zhǔn)確、可靠的真實(shí)數(shù)據(jù)促進(jìn)鋰電池安全管理技術(shù)發(fā)展。
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