锂电池热失控产气收集测试：保障电池安全与性能的利器

热失控产气收集

2025-04-24

热安全检测实验室（ThermSafe）为您提供专业的锂电池热失控产气收集测试（不含气体成分分析）服务。该测试能够准确收集锂电池在热失控过程中产生的气体，为电池安全性能评估、热管理系统设计以及电池材料研发提供关键数据支持，助力提升锂电池的安全性和可靠性。

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锂电池热失控产气收集测试（不含气体成分分析）

测试目的

  1. 评估安全风险：准确收集热失控产气，了解产气的量和速率，评估电池热失控时对周围环境和设备造成的压力冲击、火灾爆炸等安全风险。
  2. 优化热管理系统：根据产气情况，优化电池热管理系统的设计，如增加泄压通道、改进散热结构等，以降低热失控带来的危害。
  3. 指导材料研发：为锂电池新材料的研发和改进提供参考，通过对比不同材料电池的产气特性，筛选出更安全的电池材料。

测试原理

  1. 热失控触发：通过特定的方式（如加热、过充、针刺等）触发锂电池热失控，模拟电池在实际使用中可能遇到的极端情况。
  2. 气体收集：在热失控过程中，使用密封的收集装置将产生的气体收集起来，同时确保收集过程中气体不会泄漏。
  3. 数据监测：实时监测收集装置内的压力、温度等参数变化，记录热失控过程的关键信息。

测试标准

  • 国际标准：
  • UL 1642《锂离子电池安全标准》：对锂电池热失控安全方面有相关要求，可为产气收集测试提供一定参考。
  • IEC 62133《含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组 便携式密封单体蓄电池的安全要求》：涉及电池安全相关内容，在热失控产气方面有一定指导意义。
  • 国内标准：
  • GB/T 31485《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》：对电动汽车用动力蓄电池热失控测试有规范，可作为产气收集测试的依据。
  • GB 38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》：明确了电动汽车用动力蓄电池热失控相关的安全要求和测试方法。

测试仪器：仰仪BAC - 420A/800B/1000A全尺寸电池绝热量热仪


分类详情高精度监测温度监测精度可达±0.1℃，压力监测精度高，能够精确捕捉电池热失控过程中温度和压力的微小变化，保证测试数据的准确性。全尺寸兼容BAC - 420A可对中型方形/软包电池（边长≤600mm）进行有效测试，涵盖常见的动力电池规格。

BAC - 800B适用于较大尺寸方形/软包电池（边长≤1000mm），可满足多种常见动力电池的测试需求。

BAC - 1000A则针对大型储能电池（边长≤1500mm），为储能电站用电池提供专业检测。安全防护完善具备双重泄压保护（爆破片 + 弹簧锁），承压能力高达2MPa，有效防止热失控时电池爆炸对设备和人员造成伤害；同时配备气体检测装置，实时监测热失控过程中产生的有害气体。数据采集与分析功能强大能够实时同步采集温度、压力、时间等多参数数据，并自动生成详细的数据报告和分析图表，方便用户直观了解测试结果。

测试方案

  1. 样品准备：
  • 选取具有代表性的锂电池样品，详细记录电池的型号、规格、生产厂家等信息。
  • 将电池充电至标准荷电状态（如SOC = 100%），并测量记录电池初始容量、内阻等性能参数。
  1. 仪器安装与调试：
  • 将电池样品小心安装到仰仪BAC - 420A/800B/1000A全尺寸电池绝热量热仪的测试腔体内，确保安装位置准确，连接可靠。
  • 安装高精度温度、压力传感器，使其与电池和收集装置良好接触，保证数据采集的准确性。
  • 连接气体收集装置，确保密封良好，无气体泄漏。
  • 对仪器进行调试，检查仪器的各项参数设置是否正确，确保仪器正常运行。
  1. 热失控触发与气体收集过程：
  • 采用合适的方式触发电池热失控，如通过加热装置将电池加热至热失控起始温度。
  • 在热失控过程中，实时监测并记录温度、压力随时间的变化曲线。
  • 热失控产生的气体通过密封管道进入气体收集装置，收集过程中持续监测收集装置内的压力变化。
  • 当热失控结束，温度和压力稳定后，停止气体收集。
  1. 数据记录与分析：
  • 全程记录电池热失控过程中的温度、压力、时间等数据，以及收集装置内压力变化数据。
  • 根据收集装置的容积和压力变化，计算热失控产生的气体体积。
  • 分析温度、压力变化曲线，确定热失控起始时间、产气速率等关键参数。
  1. 重复测试：对同批次的多个电池样品进行至少3次重复测试，以确保测试结果的可靠性和重复性。计算每次测试数据的偏差，若偏差在允许范围内（如5%以内），则取多次测试数据的平均值作为最终测试结果。

测试结果

  1. 产气体积：得到锂电池在热失控过程中产生的气体总体积，这是评估热失控危害程度的重要指标。
  2. 产气速率：分析得出热失控过程中气体产生的速率随时间的变化情况，有助于了解热失控的发展过程。
  3. 结果分析：对比不同批次、不同材料或不同设计的电池产气体积和产气速率，分析其差异原因，为电池的安全性能改进提供方向。

测试报告

  1. 报告内容：
  • 基本信息：包括测试样品的详细信息（型号、规格、生产厂家、批次等）、测试日期、测试环境条件等。
  • 测试依据：明确列出本次测试所依据的国际国内标准号及标准名称。
  • 测试数据：以图表和表格的形式呈现热失控过程中的温度、压力变化数据，以及计算得到的产气体积、产气速率等关键参数。
  • 结果分析：对测试结果进行详细分析，评估电池的热失控产气特性，判断电池是否满足相关安全要求。同时，针对测试结果提出改进建议，如优化电池材料配方、改进电池结构设计等。
  1. 报告特点：
  • 报告采用中英文双语版本，方便国内外客户使用，满足全球市场的需求。


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