可溯源的電池等溫量熱儀校準(zhǔn)方案

前沿

鋰電池充放電過程中會(huì)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(duì)充放電產(chǎn)熱進(jìn)行研究，并以此為基礎(chǔ)開展鋰電池?zé)岱抡婺M，對(duì)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(cè)定電池充放電產(chǎn)熱的主流儀器。在《對(duì)比等溫量熱及絕熱量熱用于鋰電池充放電產(chǎn)熱測(cè)量》一文中，我們簡(jiǎn)述了電池絕熱量熱儀和電池等溫量熱儀的測(cè)量原理與優(yōu)劣勢(shì)。那么怎樣保證儀器測(cè)量的準(zhǔn)確性呢？在《電池絕熱量熱儀的黃金標(biāo)準(zhǔn)》一文中，我們已介紹了一種可溯源的電池絕熱量熱儀校準(zhǔn)方案。而基于同樣的原理，該方法也同樣可以運(yùn)用于電池等溫量熱儀的準(zhǔn)確性驗(yàn)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(zhǔn)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(diǎn)，同樣有望發(fā)展成為電池等溫量熱儀的校準(zhǔn)規(guī)范。

方案介紹

本方案利用標(biāo)準(zhǔn)電阻塊（內(nèi)置加熱管的金屬塊）作為標(biāo)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(duì)鋰電池充放電產(chǎn)熱過程進(jìn)行等效模擬。

圖2 電池等溫量熱儀校準(zhǔn)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(shí)充放電產(chǎn)熱曲線)，隨后將測(cè)量值與輸入值進(jìn)行對(duì)比，獲得儀器測(cè)量準(zhǔn)確性驗(yàn)證結(jié)果。

驗(yàn)證結(jié)果

（1）標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算儀器測(cè)定功率與恒流源輸出功率之間的差值，計(jì)算可得測(cè)量誤差為0.87%，符合儀器1%的精度要求，結(jié)果如表1所示。