按触发方式分类电池热失控实验方法有哪些？

　　电池热失控实验是评估锂离子电池安全边界、失效机理及热蔓延风险的极端测试，主要用于材料开发、电芯设计验证、系统热管理策略制定及法规认证(如GB 38031、UN 38.3、UL 9540A)。该实验通过外部加热或内部触发，使电池进入不可控的放热连锁反应，记录温度、电压、气体、火焰等关键参数。

　　主要测试方法(按触发方式分类)

　　方法1：外部加热法(常用，标准推荐)

　　模拟电池包中邻近电芯热蔓延场景

　　标准依据：

　　GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》

　　UL 9540A(储能系统热传播测试)

　　IEC TS 62660-3:2022

　　实验装置：

　　加热炉/热板：可控温加热平台(如陶瓷加热板)

　　夹具：固定电池，热电偶布置

　　防护舱：防爆、排风、气体收集

　　高速摄像机：记录起火、喷射过程

　　多通道数据采集：温度(≥5点)、电压、压力、气体成分(可选)

　　测试流程(GB 38031)：

　　电池置于加热平台上，SOC = 100%(严苛)

　　以 5–10℃/min 升温至 130℃(略高于隔膜熔点)

　　保持130℃，直至触发热失控或30分钟无反应

　　记录：

　　热失控触发时间

　　z高表面/中心温度

　　是否起火、爆炸

　　热失控传播至相邻电池情况(模组级)

　　判据(GB 38031 单体要求)：

　　不起火、不爆炸(“pass”)

　　允许冒烟、喷阀，但无明火

　　方法2：过充触发热失控

　　模拟BMS失效场景

　　条件：

　　充电电流：3C 或 1.5倍额定充电电流

　　截止电压：≥1.5倍上限电压(如 LFP 从 3.65V 充至 5.5V)

　　监测电压、温度、形变

　　特点：

　　NCM/NCA 更易因过充释氧而热失控

　　LFP 因结构稳定，通常仅鼓胀不起火

　　方法3：针刺实验(争议性大，部分标准已取消)

　　模拟内短路(如制造缺陷、碰撞)

　　GB 38031 要求(2020版)：

　　针刺不再强制，但企业可自愿测试

　　若做，需满足：不起火、不爆炸

　　参数：

　　钢针直径：3–8 mm

　　速度：25±5 mm/s

　　SOC：100%

　　注意：LFP 通常可通过，高镍三元极难通过

　　方法4：绝热量热法(ARC, Accelerating Rate Calorimetry)

　　科研级，用于机理研究

　　在近绝热环境中监测自加热行为

　　获取 T₁(自放热起始温度)、T₂(热失控 onset)、z大温升速率

　　用于建立热失控模型

      来源：网络