电池热失控测试(Battery Thermal Runaway Test)是评估锂离子电池(或其他高能电池)在极端滥用条件下安全性能的关键实验,旨在模拟电池因过热、内短路、机械损伤或电滥用引发的不可控温升、起火甚至爆炸风险。该测试广泛应用于动力电池、储能系统、消费电子电池的安全认证与研发。
在热失控测试过程中,会使用大量传感器和高频数据采集系统来记录整个过程的演化。下面是需要测量的核心参数:
1. 核心“三要素”监测
温度:关键参数。
测量点:电池表面(多个点)、极柱、触发热源温度、喷射气体/火焰温度。
关键温度节点:
热失控起始温度(T₁):电池自产热速率无法被控制,温度开始急剧上升的拐点。
热失控触发温度(T₂):通常指隔膜大面积崩溃,发生剧烈内部短路的温度。
z高表面温度(Tₘₐₓ):热失控过程中达到的z高温度。
电压:
监测电池在整个过程中的电压变化。电压的急剧跌落是判断热失控发生的关键标志之一。
内部压力(如果电池有压力传感器):
监测电池内部压力的建立和释放(通过安全阀或破裂)。
2. 过程与结果表征
时间线:记录从测试开始到热失控触发、喷射、结束的整个时间序列。
喷射行为:
是否喷射:电池是否喷射出高温气体、电解质或固体颗粒。
喷射物:喷射物的成分(可燃气体、烟雾、颗粒物)。
喷射方向与强度:对于系统级安全设计至关重要。
火焰与烟雾:
是否起火、火焰持续时间、火焰大小。
烟雾的产生量、成分和毒性。
残骸状态:测试后电池的物理形态,如是否破裂、粉碎、变形等。
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