可溯源的電池等溫量熱儀校準方案

前沿

鋰電池充放電過程中會產(chǎn)生大量熱量，使其內(nèi)部溫度上升直接影響鋰電池的性能與壽命，溫度過高甚至?xí)?dǎo)致電池?zé)崾Э?，引發(fā)安全事故。因此，對充放電產(chǎn)熱進行研究，并以此為基礎(chǔ)開展鋰電池?zé)岱抡婺M，對于提高鋰電池安全性十分重要。
電池等溫量熱儀與電池絕熱量熱儀是測定電池充放電產(chǎn)熱的主流儀器。在《對比等溫量熱及絕熱量熱用于鋰電池充放電產(chǎn)熱測量》一文中，我們簡述了電池絕熱量熱儀和電池等溫量熱儀的測量原理與優(yōu)劣勢。那么怎樣保證儀器測量的準確性呢？在《電池絕熱量熱儀的黃金標準》一文中，我們已介紹了一種可溯源的電池絕熱量熱儀校準方案。而基于同樣的原理，該方法也同樣可以運用于電池等溫量熱儀的準確性驗證。
這是一種基于焦耳熱發(fā)生技術(shù)的電池等溫量熱儀校準方案，該方案具有可溯源、精度高、易操作、無損傷、低成本等特點，同樣有望發(fā)展成為電池等溫量熱儀的校準規(guī)范。

方案介紹

本方案利用標準電阻塊（內(nèi)置加熱管的金屬塊）作為標定器（如圖2所示），并通過程控電源調(diào)節(jié)電阻塊的產(chǎn)熱功率，從而對鋰電池充放電產(chǎn)熱過程進行等效模擬。

圖2 電池等溫量熱儀校準裝置示意圖

恒流源控制電阻塊輸出恒定功率或者程序改變功率輸出(參考電池真實充放電產(chǎn)熱曲線)，隨后將測量值與輸入值進行對比，獲得儀器測量準確性驗證結(jié)果。

驗證結(jié)果

（1）標準電阻塊恒功率產(chǎn)熱

如圖3所示， 恒流源輸出恒定功率，等待曲線平穩(wěn)后計算儀器測定功率與恒流源輸出功率之間的差值，計算可得測量誤差為0.87%，符合儀器1%的精度要求，結(jié)果如表1所示。