电池热安全测试数据的采集与分析
电池热安全测试是评估锂离子电池(或其他电化学储能装置)在热环境或异常工况下是否会发生热失控、起火、爆炸等危险事件的关键环节。其核心目标是验证电池系统的安全性边界,保障用户与设备安全。以下是典型的工作流程:
1.测试前准备
样品选择:选取代表性的电芯、模组或电池包,通常包括正常状态和预设缺陷(如内短路模拟)样本。
标准依据:依据国际/国家标准确定测试项目。
安全防护:在防爆实验室中进行,配备高速摄像、热成像仪、气体分析仪、灭火系统等。
2.主要测试项目及过程
热冲击测试
将电池在极短时间内从低温(如-40℃)移至高温(如+150℃),观察结构完整性与电性能变化。
高温存储测试
电池在高温(如85℃)环境中长时间存放,检测容量衰减、鼓包、漏液等现象。
过温加热测试
将电池置于加热炉中,以一定速率(如5℃/min)升温至130–300℃,触发可能的热失控,记录:
触发热失控的临界温度(TTR)
最高表面/内部温度
是否起火、爆炸
气体释放成分(如CO、HF等)
针刺测试
用金属针穿透电池,人为制造内部短路,诱发局部高温,观察是否蔓延为整体热失控。
挤压测试
模拟碰撞场景,对电池施加机械压力,同时监测温度与电压变化。
热箱测试
针对电池包,故意触发热失控单体,观察是否引发相邻电芯连锁反应。
3.数据采集与分析
实时记录温度、电压、电流、压力、气体成分、视频影像等多维数据。
分析热失控触发机制、传播路径、能量释放速率。
评估电池管理系统的预警与保护能力。
4.结果判定与改进
根据标准判定“通过”或“失败”(如是否起火、爆炸、火焰持续时间等)。
反馈至材料、结构、热管理设计团队,优化隔膜耐热性、电解液阻燃性、散热通道等。