大容量磷酸铁锂电池热性能测试项目

　　大容量磷酸铁锂(LiFePO₄，简称 LFP)电池因其高安全性、长循环寿命和优异的热稳定性，已成为电动汽车(尤其是商用车)、电网级储能系统(如 280 Ah、314 Ah 电芯)的主流选择。尽管 LFP 材料本征热稳定性远优于三元材料(NMC/NCA)，但大容量电芯(>100 Ah)由于热质量大、散热路径长，仍需系统开展热性能测试，以确保在实际应用中的安全边界和热管理有效性。

　　核心热性能测试项目

　　1. 外部加热触发热失控(GB 38031 核心项)

　　方法：

　　将电池置于加热平板上(接触面积 ≥75% 底面)

　　以 5°C/min 升温至 300°C 或热失控发生

　　实时记录：表面/内部温度、电压、视频、气体

　　LFP 典型表现：

　　温度升至 270–320°C 时出现大量白烟(电解液分解)

　　无明火、无爆炸、无喷射火焰

　　电压缓慢下降，温度达峰后自然冷却

　　判定：符合“不起火、不爆炸” → 通过

　　此为国内动力电池强制认证必做项目。

　　2. 绝热量热测试(ARC, Accelerating Rate Calorimetry)

　　目的：获取本征热力学参数(无外界散热干扰)

　　关键输出：

　　自加热 onset 温度(T₁)：130–160°C(SEI 分解)

　　热失控 onset 温度(T₂)：>270°C

　　z大温升速率(dT/dtmax)：< 10°C/s(温和)

　　总放热量(ΔH)：300–600 J/g(约为 NMC 的 1/3)

　　意义：用于热模型输入、安全边界设定

　　多用于研发阶段，设备昂贵(>¥200 万)。

　　3. 充放电温升与热分布测试

　　测试条件：

　　倍率：0.5C、1C、2C、3C(常温/高温/低温)

　　冷却方式：自然对流、强制风冷、液冷(开启/关闭)

　　测点布置：

　　表面中心、极柱、壳体四角、底部

　　(可选)内部预埋微型热电偶

　　关键指标：

　　z大温升 ΔT：1C 放电 ΔT < 15°C 为优

　　模组内z大温差：应 < 5°C(避免局部老化)

　　数据直接用于 CFD 仿真和液冷板流道优化。

　　4. 热蔓延测试(模组/电池包级)

　　触发方式：加热或过充一个单体至热失控

　　观测重点：

　　相邻单体温度是否超过 150°C

　　热蔓延时间(从首单体失控到相邻单体 T>150°C)

　　是否触发消防系统(如全氟己酮)

　　LFP 优势：

　　因正极结构稳定、不释放氧气，热蔓延速度慢

　　配合 气凝胶+云母板 隔热，可实现 “零蔓延”

　　行业目标：热蔓延时间 > 30 分钟(满足逃生/消防响应)

　　UL 9540A 要求储能系统在单体热失控下不传播火焰。

　　5. 高温存储与循环老化测试

　　高温存储：60°C 存储 7–30 天，观察鼓胀率、内阻增长

　　高温循环：45–60°C 下 1C 循环 1000 次

　　LFP 表现：

　　容量保持率 >90%(1000 次)

　　鼓胀率 < 5%(优质电芯)

      来源：网络