HWS过程中,ARC能看到些什么?
什么是 HWS?
HWS是(Heat Wait Seek)的缩写,也就是加热、等待、追踪过热三个过程。ARC 电池可靠性加速失控量热仪,透过重复的 HWS 循环,逐次搜寻电池是否开始发生不正常反应。当不正常的能量反应,被量热仪侦测到时,ARC会并自动进入过热量测模式。在过热模式启动之后,ARC会马上将样品槽变成一个理想的绝热系统,此时,不再有外部能量进入系统,ARC会一直将绝热系统维持到过热失控反应结束。
下图便是一个典型的 HWS 过程,开始执行 HWS 循环后,ARC加速失控量热仪,会一段一段地施以热量,并侦测是否有不寻常的反应出现。若没有不寻常反应发生,便继续下一个 HWS 循环。直到第四次循环,ARC发现电池升高的温度,超过系统给予的热,显然有不寻常的反应发生,因此系统自动进入过热模式,并启动绝热系统。到第五次 HWS 循环时,电池发生过热失控。
ARC 能够提供什么资讯给研究者?
相较于 Samsung Galaxy Note 7 被新加坡实验室被拿去执行压力破坏实验的案例,ARC 属于完全不同等级的测量分析,ARC 能看到更多的细节,并从数据中找出真正的问题所在,消极地避免意外发生、或者更积极地从根本改善产品设计。新加坡实验室的案例,属于比较粗糙的实验,顶多只能说明,手机在某个不当压力的弯折下,会造成燃烧的结果罢了。这种粗糙的实验,并不能知道此时是发生电池内部短路、还是电池内部隔离膜破损,所造成的过热燃烧。ARC的HWS过程,才能真正看出问题所在。当然,ARC 也能够同时搭配其他电子控制、物理性操作,来进行实验。当然,也包含新加坡实验是那种施压、或甚至穿刺的实验。
以下列举几种 ARC 电池加速失控量热仪的功能,让您更进一步知道 ARC 加速失控量热仪,能为您提供那些有用的分析资讯:
A. 在时间轴上,电池从何时开始失控?在那个时间点,研究者可比对其他的控制资讯,便能得知在那个时间点,有哪个条件出现问题。
B. 充电放电过程、电压与温度的相对关系。可进一步改善软硬体与机构设计,设计失控防堵机制
C. 测量反应热,电池开始产生异常反应阶段的状况
D. 测量热膨胀温度 (温度与压力的关系),什么温度下,电池开始产生不寻常压力变化
E. 隔离板、隔离膜融化温度
基于以上ARC 提供的观测方式,研究者可结合结合各式各样的电子方法或物理方法,模拟各种使用情境 (包含像新加坡实验室测试的施压压力实验),透过 HWS 与热分析的过程,进一步发现潜在的设计问题,并同时了解电池在各种自然或人为施予的条件下,其耐受极限,尽早在产品设计中避开这些潜在的风险。