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熱濫用（電芯）檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-24 11:56:06 更新時(shí)間：2025-07-23 11:56:06

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

熱濫用（電芯）檢測(cè)

熱濫用檢測(cè)是鋰離子電池（電芯）安全性能評(píng)估的核心環(huán)節(jié)之一，特別是在現(xiàn)代電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能系統(tǒng)日益普及的背景下。熱濫用測(cè)試模擬電池在極端高溫環(huán)境下的表現(xiàn)，如外部熱源侵入或內(nèi)部短路導(dǎo)致的溫度驟升，旨在評(píng)估電池是否會(huì)發(fā)生熱失控、起火或爆炸等安全事故。這種測(cè)試至關(guān)重要，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到用戶(hù)安全、設(shè)備可靠性以及環(huán)境保護(hù)；例如，在電動(dòng)汽車(chē)中，電池?zé)崾Э乜赡芤l(fā)連鎖反應(yīng)，造成重大財(cái)產(chǎn)損失或人身傷害。熱濫用檢測(cè)不僅適用于研發(fā)階段的質(zhì)量控制，還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)驗(yàn)收、市場(chǎng)監(jiān)管和認(rèn)證流程中，確保電池產(chǎn)品符合全球安全規(guī)范。隨著電池技術(shù)快速發(fā)展，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不斷更新，以應(yīng)對(duì)高能量密度電池帶來(lái)的新挑戰(zhàn)。本文將系統(tǒng)介紹熱濫用（電芯）檢測(cè)的關(guān)鍵內(nèi)容，包括檢測(cè)項(xiàng)目、使用的儀器、執(zhí)行方法以及相關(guān)國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為行業(yè)從業(yè)者提供實(shí)用參考。

檢測(cè)項(xiàng)目

熱濫用檢測(cè)涉及多個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目，這些項(xiàng)目旨在全面評(píng)估電池在高溫條件下的安全性能。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括：溫度變化監(jiān)測(cè)（記錄電池表面和內(nèi)部溫度隨時(shí)間的變化曲線），電壓波動(dòng)分析（觀察電池在熱負(fù)荷下的電壓變化，以識(shí)別內(nèi)部短路或失效），氣體產(chǎn)生與泄漏檢測(cè)（檢查是否有有害氣體如CO或H2釋放，指示化學(xué)分解），物理變形觀察（如膨脹、破裂或融化），以及熱失控事件記錄（是否發(fā)生起火、爆炸或劇烈放熱）。這些項(xiàng)目需在標(biāo)準(zhǔn)化條件下進(jìn)行，確保結(jié)果可重復(fù)可比對(duì)，最終用于判斷電池是否通過(guò)安全閾值。

檢測(cè)儀器

熱濫用檢測(cè)依賴(lài)于高性能儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)精確控制和數(shù)據(jù)采集。核心儀器包括熱箱或溫度控制室（用于將環(huán)境溫度精確升至目標(biāo)值如130°C或更高，溫度精度需優(yōu)于±2°C），熱電偶和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（多通道熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池各點(diǎn)溫度，數(shù)據(jù)記錄儀每秒采集并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)），電壓測(cè)試儀（高精度數(shù)字電壓表監(jiān)控電池電壓變化），高速攝像機(jī)（以每秒數(shù)千幀的速度捕捉電池物理反應(yīng)，如變形或起火瞬間），以及氣體分析儀（如質(zhì)譜儀或紅外傳感器，檢測(cè)釋放氣體的成分和濃度）。此外，安全防護(hù)設(shè)備如防爆箱和廢氣處理系統(tǒng)也是必備的，以防止測(cè)試過(guò)程中發(fā)生意外擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。

檢測(cè)方法

熱濫用檢測(cè)方法遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，確保測(cè)試的一致性和可靠性。典型步驟包括：首先，準(zhǔn)備電池樣品（通常為充滿(mǎn)電狀態(tài)的新品），將其固定在熱箱內(nèi)的指定位置；其次，設(shè)置熱箱溫度程序（例如，從室溫以5°C/分鐘速率升溫至130°C，或直接設(shè)定目標(biāo)溫度），并啟動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；接著，持續(xù)記錄溫度、電壓等參數(shù)，同時(shí)通過(guò)攝像機(jī)觀察物理反應(yīng)；測(cè)試持續(xù)到電池發(fā)生故障（如溫度超過(guò)150°C或電壓降至0V）或達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間（通常30-60分鐘）；最后，分析數(shù)據(jù)以評(píng)估電池性能（如是否出現(xiàn)熱失控），整個(gè)過(guò)程需在通風(fēng)良好的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行，操作員需遵守安全規(guī)程，避免直接暴露風(fēng)險(xiǎn)。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

熱濫用檢測(cè)必須遵循國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以確保全球互認(rèn)和合規(guī)性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括IEC 62133（國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定二次電池安全要求，其中熱濫用測(cè)試需在130°C下維持30分鐘），UL 1642（美國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)鋰離子電池，要求測(cè)試溫度達(dá)150°C并監(jiān)測(cè)是否起火），GB 31241（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，便攜式鋰離子電池安全規(guī)范，明確熱濫用測(cè)試參數(shù)如溫度范圍和觀察指標(biāo)），以及UN 38.3（聯(lián)合國(guó)運(yùn)輸安全標(biāo)準(zhǔn)，包含熱濫用測(cè)試作為電池運(yùn)輸認(rèn)證的一部分）。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了測(cè)試條件、合格判據(jù)（如不允許起火或爆炸）和報(bào)告格式，幫助制造商和測(cè)試機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一評(píng)估。標(biāo)準(zhǔn)定期更新以反映技術(shù)進(jìn)步，例如新版本IEC 62133-2增加了對(duì)高鎳電池的特殊要求。