電池等温熱量計高精度熱分析機器であり、充放電過程における電池の熱変化を測定することに専用し、電池の熱管理、安全評価及び性能最適化に重要なデータサポートを提供する。電力補償等温量熱原理に基づいて、フィードバックを通じて電気加熱素子を制御し、電池をテスト中に常に一定の温度に保つ。その核心部品は等温熱測定ブロックであり、下地層と測定層から構成される：下地層はペルチェ素子を通じて恒温を維持し、測定層は電気加熱器の電力変化を記録し、それによって電池が発生した熱または吸収した熱を正確に計算する。計器は通常参照電池を備え、測定すべき電池と参照電池の熱効果を比較することにより、外部干渉を排除し、測定の正確性を確保する。

　　電池等温熱量計複数の精密サブシステムが連携して動作する。主な構成要素は次のとおりです。

1、恒温キャビティ

機能：高度に安定し、均一な恒温環境を提供し、これは等温熱量法の基礎である。

構造と特徴：

通常はアルミニウムや銅などの高熱伝導性材料で作られ、チャンバ内の温度分布が均一であることを確保している。

内壁は特殊な処理を経て、良好な熱放射特性を持っている。

真空中間層や多層断熱材などの高効率断熱層を備え、外部環境との熱交換を最小限に抑える。

キャビティドア/カバーはO型シールリングを備え、気密性を保証し、気流の乱れと湿気の侵入を防止する。

2、精密温度制御システム

機能：キャビティの温度をリアルタイムで監視し、加熱または冷凍手段により、温度を設定値（例えば25°C）の極小変動範囲（通常±0.1°C以内）に制御する。

キーコンポーネント：

高精度温度センサ：通常は白金抵抗温度計（Pt 100またはPt 1000）であり、基準プローブとして、キャビティの実際の温度をリアルタイムで監視する。

加熱素子：例えば電気加熱線や加熱膜は、キャビティの周囲に分布し、システムの熱損失を補償するために使用される。

冷凍ユニット：

外付け循環冷却器：最も一般的で、循環液（例えばエチレングリコール水溶液）を通じて熱を取り除く。

内蔵圧縮機冷凍：設備内部に集積されている。

液体窒素冷却：極低温を必要とする特殊なモデルに使用される。

温度制御器：センサ信号を受信し、PIDアルゴリズムにより正確に加熱/冷房電力を調整する。

3、熱流測定と計算システム

機能：これは熱量計の「脳」であり、温度制御システムの補償電力に基づいて電池の実際の発熱量を計算する責任がある。

原理：

定常状態では、電池が熱を発生しない場合、温度制御システムは、キャビティの環境への微小な熱漏れを補償するために少量の電力を提供するだけでよい。

電池が熱を発生し始めると、キャビティの温度を維持するために、温度制御システムは自動的に加熱電力を減少させる（または冷房電力を増加させる）。

電池の発熱率＝温度制御システムの補償電力の変化量。

実装方法：

高精度電力計または電流/電圧センサを用いて加熱素子の入力電力をリアルタイムで測定する。

データ収集システムは電力変化を記録し、ソフトウェア積分により総発熱量を計算する。

4、サンプル台と電気接続

機能：測定対象電池を固定し、外部電池試験装置（充放電モーター）との電気的接続を提供する。

構造:

試料台：通常も高熱伝導材料で作られ、電池とキャビティの温度が迅速に均衡することを確保する。円柱、四角、ソフトバッグなどの異なる電池形態に対応するために、異なる治具を搭載することができます。

高圧/大電流配線柱：電池の正負極と外部充放電モーターを接続し、電池テストの高電流に耐えることができる。

電圧サンプリングライン：電池端電圧を正確に測定するために使用される。

熱電対/RTDインタフェース：追加の温度センサを接続し、電池表面温度を直接監視することができる。

5、ガス管理システム

機能：電池から発生する可能性のあるガスを安全に排出したり、不活性な環境を作り出したりするために、キャビティ内の雰囲気を管理します。

コンポーネント：

不活性ガス入口：窒素（Nガリウム）またはアルゴン（Ar）を通して、酸素を排除し、電池の発火爆発を防止し、酸化反応妨害を減少することができる。

排気口：実験室の通風ケース或いは排気ガス処理システムに接続し、直ちに有害ガス（例えばHF、CO、有機蒸気）を排出する。

流量計とバルブ：ガス流速とオンオフを制御する。

圧力平衡管：キャビティ内外の圧力平衡を維持し、ガス発生による圧力の高すぎることを防止する。

6、データ収集と制御システム

機能：すべての信号を統合し、制御アルゴリズムを実行し、データを表示し、結果を保存する。

構成：

ホストコンピュータ：専用ソフトウェアを実行します。

データ収集カード：高速収集温度、電力、電圧、電流などの多重信号。

制御ソフトウェア：

実験パラメータ（目標温度、ガス流量、実験時間）を設定します。

リアルタイムで温度、熱流、電圧、電流などの曲線を表示します。

熱発生率、累積発熱量、熱容量などの結果を自動的に計算し、出力する。

CAN、USBまたはイーサネットを介した外部バッテリ試験装置との通信をサポートし、充放電と熱量の同期を実現する。

7、安全保護システム

機能：特にバッテリの熱暴走が発生した場合には、設備と人員の安全を保障します。

対策：

超温警報と自動停止：温度が安全閾値を超えた場合、加熱を切断し、強制冷却を開始する。

圧力センサー：空洞内の圧力を監視し、異常上昇時に警報を鳴らしたり、緊急排気を起動したりする。

ガス検出器（オプション）：特定の有害ガス（例えばHガリウム、CO）濃度を検出する。

非常停止ボタン：電源とガス源を手動ですぐに切断します。

防爆リリーフ弁：極dの場合に圧力を放出する。