HWS過程中,ARC能看到些什麼?
甚麼是 HWS?
HWS是(Heat Wait Seek)的縮寫,也就是加熱、等待、追蹤過熱三個過程。ARC 電池可靠性加速失控量熱儀,透過重複的 HWS 循環,逐次搜尋電池是否開始發生不正常反應。當不正常的能量反應,被量熱儀偵測到時,ARC會並自動進入過熱量測模式。在過熱模式啟動之後,ARC會馬上將樣品槽變成一個理想的絕熱系統,此時,不再有外部能量進入系統,ARC會一直將絕熱系統維持到過熱失控反應結束。
下圖便是一個典型的 HWS 過程,開始執行 HWS 循環後,ARC加速失控量熱儀,會一段一段地施以熱量,並偵測是否有不尋常的反應出現。若沒有不尋常反應發生,便繼續下一個 HWS 循環。直到第四次循環,ARC發現電池升高的溫度,超過系統給予的熱,顯然有不尋常的反應發生,因此系統自動進入過熱模式,並啟動絕熱系統。到第五次 HWS 循環時,電池發生過熱失控。

ARC 能夠提供甚麼資訊給研究者?
相較於 Samsung Galaxy Note 7 被新加坡實驗室被拿去執行壓力破壞實驗的案例,ARC 屬於完全不同等級的測量分析,ARC 能看到更多的細節,並從數據中找出真正的問題所在,消極地避免意外發生、或者更積極地從根本改善產品設計。新加坡實驗室的案例,屬於比較粗糙的實驗,頂多只能說明,手機在某個不當壓力的彎折下,會造成燃燒的結果罷了。這種粗糙的實驗,並不能知道此時是發生電池內部短路、還是電池內部隔離膜破損,所造成的過熱燃燒。ARC的HWS過程,才能真正看出問題所在。當然,ARC 也能夠同時搭配其他電子控制、物理性操作,來進行實驗。當然,也包含新加坡實驗是那種施壓、或甚至穿刺的實驗。
以下列舉幾種 ARC 電池加速失控量熱儀的功能,讓您更進一步知道 ARC 加速失控量熱儀,能為您提供那些有用的分析資訊:
A. 在時間軸上,電池從何時開始失控?在那個時間點,研究者可比對其他的控制資訊,便能得知在那個時間點,有哪個條件出現問題。

B. 充電放電過程、電壓與溫度的相對關係。可進一步改善軟硬體與機構設計,設計失控防堵機制

C. 測量反應熱,電池開始產生異常反應階段的狀況

D. 測量熱膨脹溫度 (溫度與壓力的關係),甚麼溫度下,電池開始產生不尋常壓力變化

E. 隔離板、隔離膜融化溫度

基於以上ARC 提供的觀測方式,研究者可結合結合各式各樣的電子方法或物理方法,模擬各種使用情境 (包含像新加坡實驗室測試的施壓壓力實驗),透過 HWS 與熱分析的過程,進一步發現潛在的設計問題,並同時了解電池在各種自然或人為施予的條件下,其耐受極限,盡早在產品設計中避開這些潛在的風險。
