다기능 배터리 열량계
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다기능 배터리 열량계
㈜다알시스템은 미국 오번대학교(Auburn University)의 특허 기술을 기반으로,
고성능 다기능 배터리 열량계를 국내에서 직접 제작·공급하고 있습니다.
본 장비는 리튬이온 배터리 셀의 충·방전 중 발생하는 열을 정밀하게 측정하고 분석함으로써, 배터리의 안전성 평가, 열 관리 시스템(TMS) 설계, 고에너지 밀도 셀 개발에 필수적인 계측 솔루션을 제공합니다.
열전소자를 활용한 등온 제어 방식은 셀을 일정한 온도로 유지하면서
실시간으로 온도, 압력, 열 발생률(Heat Generation Rate) 및 엔트로피 계수(Entropy Coefficient)를 측정할 수
있도록 하며, 최대 100kS/s의 고속 데이터 수집 기능을 통해 미세한 열 특성 변화도 정밀하게 분석할 수 있습니다.
이 열량계는 파우치형, 원통형, 각형 등 다양한 형식의 배터리 셀을 지원하고,
±20V / ±10A 출력의 양방향 전원 공급장치를 적용하여 충·방전 시 온도 제어와 에너지 흐름을 정밀하게 조절할 수 있습니다.
-30°C부터 +60°C까지 대응 가능한 온도 제어 범위와 폐쇄 루프 기반 제어 구조는, 정확하고 안정적인 측정 환경을 구현합니다.
대형 셀 대응 가능
파우치형, 원통형(21700 포함), 각형 셀 등 다양한 형태의 대형 셀에 대응 가능하며, 기존 열량계가 주로 소형 셀을 대상으로 했던 것과 달리 대형 배터리 연구에도 효과적으로 활용될 수 있습니다.
HGR (Heat Generation Rate, 열 발생률) 측정
열 발생률(HGR)은 충전 및 방전 과정에서 다양한 C-rate 조건에서 측정 가능하며, 시험 중 온도는 설정된 25℃에서 0.1℃의 오차 범위 내로 정밀하게 유지됩니다.
엔트로피 계수(EC) 측정
하이브리드 시간-주파수 영역 분석 기법을 활용하여 셀의 가역적 열 발생을 추정하고, 엔트로피 계수(EC)를 측정함으로써 시험 시간을 약 30시간 이내로 효과적으로 단축할 수 있습니다.
사양
| Item | AU Calorimeter Ⅰ(Pouch) | AU Calorimeter Ⅱ(Cylindrical) |
|---|---|---|
| Measurement Type | Isothermal calorimetry | Isothermal calorimetry |
| Adaptability | Small / Extra-large pouch | 18650 / 26650 / 21700 / 46800 |
| Dimension L x W / D x H |
Customable Max. Dimensions: 540 x 120 ㎜ |
Customable Max. Dimensions: 46 x 80 ㎜ |
| Max. Measurable Power | Up to 200W | Up to 100W |
| Min. Heat Flux Detection | 0.5㎽ (Ideal) | 0.5㎽ (Ideal) |
| Working Temperature | 10~60℃(wo. Thermal Chamber) -30~60℃(with Thermal Chamber) |
10~60℃(wo. Thermal Chamber) -30~60℃(with Thermal Chamber) |
| Thermocouple Tolerance | 0.75% | 0.75% |
| Accuracy | 95% (error≤5%):(Estimated) | 95% (error≤5%):(Estimated) |
| Control Software | NI LabVIEW. MATLAB. Python | NI LabVIEW. MATLAB. Python |
| Typical Data Use | • Cell Performance Characterization • Thermal Management Requirement |
• Cell Performance Characterization • Thermal Management Requirement |
| Data Acquisition Rate | Up to 100kS/s | Up to 100kS/s |
| Electrical Requirement | Commercial Bipolar Power Supply | Commercial Bipolar Power Supply |
| Calorimeter Functions | • Temperature Control • Heat Flux Measurement • Entropy Coefficient Measurement |
• Temperature Control • Heat Flux Measurement • Entropy Coefficient Measurement |
| User Interface Features | • Real-time Data Display • Launch and Control Tests • Calibrate Hardware |
• Real-time Data Display • Launch and Control Tests • Calibrate Hardware |
| Options | • Multi channels • Real-time data filtration |
• Multi channels • Real-time data filtration |
| Operation and Safety Features | UPS (Option) | UPS (Option) |
| Environmental Conditions | Temp. & Humidity Chamber (Option) | Temp. & Humidity Chamber (Option) |
Battery adaptors examples
| Model | A cell | B cell | C cell | |
|---|---|---|---|---|
| Capacity (Ah) | 55.6 | 101.8 | 110 | |
| Chemistry | NCM/Graphite | NCM/Graphite | NCMA/Graphite+SiO | |
| Dimension | Width (㎜) | 354.00 | 580 | 580 |
| Length (㎜) | 99.05 | 112.4 | 112.4 | |
| Thickness (㎜) | 9.5 | 9.0 | 9.0 | |
| Voltage range (V) | 2.5-4.2 | 2.5-4.2 | 2.5-4.2 | |
| Model | D cell | E cell | F cell | 21700 cell | |
|---|---|---|---|---|---|
| Capacity (Ah) | 25.9 | 3.24 | 11.6 | 5.3 | |
| Chemistry (Cathode-Anode) | NCM/Graphite | LCO/Graphite | LCO/Nanowire Si | NCM/Graphite+SiO | |
| Dimension | Width/Diameter (㎜) | 154 | 44.01 | 54.2 | 21 |
| Length (㎜) | 203 | 86.3 | 139.0 | 70 | |
| Thickness (㎜) | 7.2 | 5.15 | 6.7 | - | |
| Voltage range (V) | 2.5-4.15 | 3-4.47 | 2.5-4.2 | 2.5-4.2 | |
