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電池單體-絕熱溫升特性試驗檢測

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發(fā)布時間：2025-07-24 18:31:12 更新時間：2025-07-23 18:31:12

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

電池單體絕熱溫升特性試驗檢測是電池安全性能評估的核心環(huán)節(jié)，尤其在鋰離子電池廣泛應(yīng)用的時代背景下，其重要性日益凸顯。該試驗?zāi)M電池在完全絕熱環(huán)境中的熱行為，旨在評估電池在熱失控條件下的溫升特性、熱穩(wěn)定性及安全極限。隨著電動汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，電池單體熱安全成為關(guān)鍵關(guān)注點；一次熱失控事件可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重后果，因此通過絕熱溫升試驗可提前識別潛在風(fēng)險，優(yōu)化電池設(shè)計。試驗聚焦于測量電池在受熱或電化學(xué)刺激下的溫度變化曲線，識別熱失控起始點、最高溫度及溫升速率，為制造商提供數(shù)據(jù)支撐，確保產(chǎn)品符合全球安全法規(guī)。本試驗不僅適用于研發(fā)階段的電池驗證，還被廣泛納入生產(chǎn)質(zhì)量控制流程，直接關(guān)系到終端用戶的生命財產(chǎn)安全。

檢測項目

電池單體絕熱溫升特性試驗的主要檢測項目包括：溫度變化曲線監(jiān)測（記錄從初始溫度到熱失控全過程的實時溫度數(shù)據(jù)）、熱失控觸發(fā)溫度測定（識別電池開始發(fā)生不可控溫升的臨界點）、最高溫度測量（量化電池在熱失控狀態(tài)下的峰值溫度）、溫升速率計算（分析溫度隨時間的變化梯度，單位為°C/s），以及熱穩(wěn)定性評估（判斷電池在特定條件下的抗熱失控能力）。這些項目共同構(gòu)成本試驗的核心指標(biāo)體系，幫助識別電池的熱弱點。

檢測儀器

檢測中使用的關(guān)鍵儀器包括：絕熱加速量熱儀（ARC，如THT公司的μARC或Setaram公司的C80），提供精確的絕熱環(huán)境并測量熱流；高精度溫度傳感器（如K型熱電偶或紅外熱像儀），實時采集電池表面及內(nèi)部溫度；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（如NI DAQ模塊），用于同步記錄溫度和時間數(shù)據(jù)；輔助設(shè)備如恒流充放電儀（模擬過充或過放條件），以及安全防護裝置（防爆箱和氣體檢測儀），確保試驗過程的安全性。

檢測方法

檢測方法遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程：首先，準(zhǔn)備電池樣品（如18650鋰離子電池），將其置于絕熱量熱儀的測試腔中；然后，施加熱或電化學(xué)刺激（例如，以恒定速率加熱或通過充放電誘發(fā)內(nèi)部短路）；在絕熱條件下，持續(xù)監(jiān)測溫度變化，利用傳感器和數(shù)據(jù)系統(tǒng)記錄溫升曲線；分析數(shù)據(jù)以確定熱失控點（溫度突然飆升的拐點）及溫升參數(shù)；最后，重復(fù)試驗以驗證reproducibility。整個過程要求環(huán)境溫度控制嚴(yán)格，避免外部熱干擾。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

檢測標(biāo)準(zhǔn)主要參考國際和國內(nèi)權(quán)威規(guī)范：國際標(biāo)準(zhǔn)如UL 1642（鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)）和IEC 62619（工業(yè)用電池安全要求），詳細(xì)規(guī)定溫升試驗的測試條件和限值；中國標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 31485（電動汽車用動力蓄電池安全要求）和GB 31241（便攜式電子產(chǎn)品用鋰電池安全規(guī)范），明確熱失控試驗的溫升閾值（如最高溫度不超過150°C）；此外，SAE J2464（電動汽車電池濫用測試）提供溫升速率評估指南。這些標(biāo)準(zhǔn)確保試驗結(jié)果的一致性和可比性，助力全球市場合規(guī)。