锂电池热性能测试关键测试方法

　　1. 材料级别：差示扫描量热法与热重分析

　　这两种方法通常联用，是研究电池材料热稳定性的基础。

　　DSC：测量样品与参比物在程序控温下的热流差。当材料发生相变、分解、氧化等热效应时，DSC曲线会出现放热峰或吸热峰。

　　应用：分析SEI膜在~100°C的分解、正极材料(如NMC)在~200°C的放热分解、电解液的沸腾与分解等。

　　TGA：测量样品质量随温度/时间的变化。

　　应用：精确测定活性物质含量、电解液的挥发与分解失重、粘结剂的分解温度等。

　　2. 电芯级别：绝热加速量热法

　　ARC被认为是锂离子电池安全测试的“黄金标准”。

　　原理：将电池置于一个绝热环境中，通过“加热-等待-搜寻”模式，寻找电池自放热的起始温度，并跟踪其热失控全过程。

　　输出关键参数：

　　自放热起始温度

　　热失控起始温度

　　z大温升速率

　　热失控z高温度

　　意义：这些数据是定义电池安全操作边界和设计热管理系统的基础。

　　3. 电芯级别：等温量热法

　　用于精确测量电池在正常工作时的产热特性。

　　原理：将电池置于一个恒温的量热腔中，测量其在不同倍率充放电、不同SOC(荷电状态)或循环过程中的热流量。

　　应用：

　　量化电池的可逆热(熵热)和不可逆热(焦耳热)。

　　为手机、笔记本电脑等消费电子产品的热设计提供数据。

　　研究不同工况对电池产热行为的影响。

　　测试流程与标准

　　一个完整的热性能评估通常遵循以下流程：

　　明确测试目标与标准：

　　根据产品应用领域(如消费电子、电动汽车、储能)选择相应的测试标准，如GB/T、IEC、UL、UN38.3等。

　　样品准备：

　　确保电池处于指定的SOC(如100% SOC用于安全测试)。

　　在标准环境下(如25°C)进行预处理(如充放电循环)。

　　安装与校准：

　　将热电偶牢固地粘贴在电池表面指定位置(如正负极、壳体中心)。

　　对量热仪等设备进行温度、热流校准。

　　执行测试：

　　在环境箱或量热仪中严格按照标准流程进行测试。

　　实时监控电压、电流、温度等参数。

　　数据分析与报告：

　　处理数据，提取关键特征参数(如峰值温度、温升速率)。

　　撰写测试报告，并与安全标准或设计目标进行比对。

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