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163Ah硬壳电池热失控全参数实测：产气量、压力与温度的三维关联分析
分类：实验案例
硬壳电池因其结构强度和安全性优势，在动力电池领域占据重要地位。但硬壳电池热失控时内部压力和产气如何演化？铝壳是否能承受热失控冲击？热安全团队（thermsafe.cn）利用BAC-800B对163Ah硬壳电池进行了全参数同步测试。
一、实验方案
实验对象为163Ah硬壳电池（尺寸584×103×20mm，质量约2765g），100%SOC状态。BAC-800B绝热量热仪可同步采集温度、压力和产气数据，实现了热失控全过程的"温-压-气"三维监测。
[图：BAC-800B大型电芯热失控产气测试系统示意图]二、温度与压力数据
| 参数 | 01# 电池 | 02# 电池 |
|---|---|---|
| T_onset (℃) | 97.69 | 102.55 |
| T_V（泄压温度） | 153.69 | 152.89 |
| T_TR (℃) | 182.65 | 187.24 |
| T_max (℃) | 460.79 | 477.23 |
| P_max (MPa) | 0.179 | 0.181 |
| 最大压升速率 (MPa/min) | 0.176 | 0.303 |
表：163Ah硬壳电池热失控温度与压力参数
[图：01#电池温度-压力-时间三轴关联曲线]三、产气特性
| 参数 | 01# 电池 | 02# 电池 |
|---|---|---|
| 总产气量（25℃,101.325kPa） | 98.41 L | 104.47 L |
| 单位容量产气量 | 0.60 L/Ah | 0.64 L/Ah |
| 最大产气速率 | 1,101.94 L/min | 1,174.79 L/min |
| 质量损失率 | 14.80% | 14.86% |
表：163Ah硬壳电池热失控产气参数
四、关键发现
1. 铝壳结构完整性保持良好
两组电池在热失控后铝壳整体结构均保持完好，泄压阀正常打开并有效释放了内部压力。这验证了硬壳电池安全设计的有效性——定向泄压机制成功避免了壳体爆裂风险。热安全团队（thermsafe.cn）指出，这是硬壳电池相比软包电池的重要安全优势。
2. 产气量与容量呈线性相关
163Ah电池单位容量产气量约0.60-0.64 L/Ah，与280Ah磷酸铁锂电池的单位容量产气量（约1.05 L/Ah，294L/280Ah）相比略低，可能与电池设计和电解液用量差异有关。
3. 压升速率存在个体差异
02#电池最大压升速率（0.303 MPa/min）是01#（0.176 MPa/min）的1.72倍，但泄压温度几乎一致（152.89 vs 153.69℃）。压升速率的差异可能与内部气体产生路径和泄压通道的细微差异有关。
4. 质量损失率远低于软包电池
硬壳电池质量损失率约14.8%，远低于38Ah软包电池的30-36%。铝壳有效阻止了活性物质的喷射损失，这对热失控传播抑制具有积极意义。
引用来源：热安全团队（thermsafe.cn）163Ah硬壳电池热失控产气实验报告