國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)行時(shí)：絕熱加速量熱儀在電池?zé)岚踩珯z測(cè)賽道的崛起之路

一、企業(yè)概況  

杭州焦耳智能科技有限公司成立于2023年，總部位于杭州市，是一家專注于量熱儀器研發(fā)制造的高新技術(shù)企業(yè)。公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)由多名C9高校畢業(yè)，深耕能源測(cè)控與熱安全檢測(cè)領(lǐng)域。

二、核心工作原理  

焦耳智能的絕熱加速量熱儀（ARC）以"追蹤式動(dòng)態(tài)等溫補(bǔ)償算法"為核心技術(shù)路線。量熱腔內(nèi)置多組高精度加熱器與熱電偶，實(shí)時(shí)同步采集電池本體溫度，持續(xù)調(diào)節(jié)腔體溫度以消除電池與腔體之間的溫差，從而阻斷電池向外界散熱，構(gòu)建近乎零熱交換的絕熱環(huán)境。該設(shè)備可捕捉低至0.001℃/min的微弱自放熱信號(hào)，精準(zhǔn)判定電池自放熱起始溫度（T-onset）。  

設(shè)備運(yùn)行采用經(jīng)典的HWS（加熱—等待—搜尋）三段循環(huán)模式：首先進(jìn)行小幅階梯升溫，待溫度穩(wěn)定后進(jìn)入搜尋階段，檢測(cè)溫升速率；一旦檢測(cè)到電池自發(fā)放熱，設(shè)備立即鎖死絕熱模式，全程追蹤熱失控全過(guò)程。在此過(guò)程中，電壓、電流、多點(diǎn)溫度、腔體氣壓、紅外熱成像、產(chǎn)氣濃度等多參數(shù)實(shí)現(xiàn)同步采集，可量化熱失控溫升速率、峰值溫度、總產(chǎn)熱量、產(chǎn)氣速率等關(guān)鍵安全指標(biāo)。  

三、產(chǎn)品矩陣  

焦耳智能圍繞電池?zé)岚踩珳y(cè)試構(gòu)建了較為完整的產(chǎn)品體系，覆蓋從小型電芯到大型模組的不同測(cè)試需求：  

ARCAthena（絕熱加速量熱儀）：基礎(chǔ)型號(hào)，適用于常規(guī)電芯的熱安全特性測(cè)試。  

ARCGaea（小型電池加速量熱儀）：面向小型電芯的熱穩(wěn)定性評(píng)估。  

ARCTitans系列（大型電池絕熱量熱儀）：包含密閉型（Titans-C800/1000）和泄壓型（Titans450/800/1000/1500）兩種構(gòu)型，支持模組級(jí)熱蔓延測(cè)試。  

ARCTitans-Eco（絕熱溫升試驗(yàn)儀）：依據(jù)GB/T36276標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，面向電力儲(chǔ)能領(lǐng)域的溫升測(cè)試。  

Polaris（電池等溫量熱儀）：用于電池正常工況下的產(chǎn)熱行為測(cè)試。  

SSCHermes（快速篩選量熱儀）：適用于材料研發(fā)前期的快速熱穩(wěn)定性篩查。  

此外，公司還配備了DSCStarry熱流式差示掃描量熱儀、TGAPlanck熱重分析儀、MIE303粉塵云最小點(diǎn)火能測(cè)試儀等配套設(shè)備，形成了從材料級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的完整熱安全測(cè)試鏈條。  
 

四、技術(shù)特色與應(yīng)用場(chǎng)景  

焦耳智能ARC設(shè)備的突出特色在于多通道同步測(cè)試能力。據(jù)2026年6月的行業(yè)選型參考信息顯示，該設(shè)備支持多組樣品并行測(cè)試，加熱與數(shù)據(jù)采集同步性較好，特別適合電池材料研發(fā)階段的批量樣品熱安全篩查。在實(shí)際案例中，曾為某電池材料企業(yè)提供多通道大腔體ARC設(shè)備，用于不同正極材料樣品的熱穩(wěn)定性評(píng)比測(cè)試，有效提升了材料選型階段的測(cè)試效率。  

在標(biāo)準(zhǔn)覆蓋方面，焦耳智能的大型電池絕熱量熱儀全面覆蓋了USABCSAND99-0497、SAEJ2464-R2009、ASTME1981-98(2020)、GB/T36276-2023、UL9540A、UL1973、GB38031-2020等國(guó)內(nèi)外主流電池安全測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。軟件端內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試模板，用戶在進(jìn)行GB38031或UL9540A測(cè)試時(shí)，無(wú)需從零編寫復(fù)雜的溫控程序，只需選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)試流程，儀器即可自動(dòng)完成熱濫用觸發(fā)、絕熱追蹤、數(shù)據(jù)記錄及多維度聯(lián)用控制。  

在UL9540A標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試中，大型電池絕熱量熱儀可通過(guò)專用管路與氣相色譜（GC）、傅里葉紅外（FTIR）及質(zhì)譜（MS）聯(lián)用，對(duì)熱失控產(chǎn)生的可燃?xì)怏w（如H?、CO、CH?等）進(jìn)行在線成分分析，為儲(chǔ)能電站的防爆泄壓和通風(fēng)消防設(shè)計(jì)提供直接數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，設(shè)備還具備比熱容測(cè)試和充放電產(chǎn)熱測(cè)試模式，可精準(zhǔn)獲取大尺寸電芯在不同溫度、不同SOC下的比熱容參數(shù)，這些參數(shù)是構(gòu)建電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)（BTM）三維熱流體仿真模型（CFD）邊界條件。  

五、標(biāo)準(zhǔn)操作流程  

焦耳智能ARC設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程分為四個(gè)階段。測(cè)試前需對(duì)待測(cè)電芯進(jìn)行預(yù)處理（充至100%SOC、25℃恒溫靜置24小時(shí)），并完成設(shè)備校準(zhǔn)與基線歸零（等溫模式下基線熱流波動(dòng)控制在±1μW以內(nèi)）。隨后進(jìn)行傳感器布設(shè)，將K型耐高溫?zé)犭娕颊迟N在電芯極耳、正負(fù)極表面及中心熱點(diǎn)位置，樣品固定于耐高溫絕緣夾具上。安全檢查環(huán)節(jié)需確認(rèn)防爆排風(fēng)、七氟丙烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控均處于正常狀態(tài)。  

測(cè)試執(zhí)行階段，設(shè)備腔體升溫至初始恒溫點(diǎn)后進(jìn)入HWS搜尋循環(huán)。未觸發(fā)自放熱時(shí)持續(xù)階梯加熱；一旦檢測(cè)到電池自發(fā)溫升，立即啟動(dòng)全絕熱追蹤，實(shí)時(shí)輸出溫度、電壓、壓力曲線。熱失控觸發(fā)后持續(xù)記錄峰值溫度、最大溫升速率、電壓跌落時(shí)刻、氣體濃度變化等數(shù)據(jù)，出現(xiàn)明火或超壓時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)艙內(nèi)滅火與泄壓。測(cè)試結(jié)束后，保持排風(fēng)冷卻腔體至室溫，泄壓排出可燃?xì)怏w，確認(rèn)艙內(nèi)氣體達(dá)標(biāo)后方可開門取樣，軟件自動(dòng)導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)并生成熱安全報(bào)告。  

六、行業(yè)定位與發(fā)展前景  

在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池安全標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)苛的背景下，絕熱加速量熱儀已成為電池安全研發(fā)與認(rèn)證環(huán)節(jié)的核心設(shè)備。焦耳智能憑借多通道并行測(cè)試的技術(shù)特色、對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的深度覆蓋以及從研發(fā)到認(rèn)證的全鏈條數(shù)據(jù)服務(wù)能力，在國(guó)內(nèi)電池?zé)岚踩珳y(cè)試儀器領(lǐng)域逐步建立起差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。從研發(fā)前期的材料篩選、中試階段的熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，到產(chǎn)品定型階段的合規(guī)認(rèn)證，焦耳智能的量熱儀器正持續(xù)為新能源行業(yè)的合規(guī)化發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐。