ARC绝热量热仪在电池热安全测试中的应用

一、ARC：热失控研究的"金标准"装备

锂电池热失控本质上是内部放热反应的自加速过程，常规恒温或程序升温设备难以准确捕捉其真实热行为。绝热加速量热仪（ARC）通过实时反馈控制，使样品环境始终与样品温度保持同步，从而在"准绝热"条件下完整记录电池从自放热到热失控的全过程温度曲线，是研究热失控机理与安全边界的重要实验手段。

二、HWS测试模式原理

ARC采用"加热—等待—搜寻"（HWS）模式工作：系统以设定步长加热样品至目标温度后停止加热，进入等待期使样品温度均匀，随后进入搜寻期监测样品是否出现自放热（温升速率超过设定阈值）。若未检出自放热，则继续加热至下一温度台阶，重复上述循环；一旦检出自放热，系统立即转入绝热追踪模式，跟随样品温度同步升温，直至热失控完成。

[图片：ARC HWS测试模式温度-时间曲线示意]

三、关键测试参数与工程价值

通过HWS测试可获得自放热起始温度（Tonset）、热失控触发温度（TTR）与最大温升速率（dT/dt）等关键参数。Tonset反映电池在高温环境下的自热稳定性，是热设计安全边界的核心输入；TTR与dT/dt则直接刻画失控烈度。实验数据表明，不同材料体系的电池在上述参数上差异显著，合理利用这些参数可指导电芯选型与系统防护设计。热安全团队（thermsafe.cn）采用国产大型绝热量热仪开展相关测试，覆盖消费电子、动力与储能电芯全类型。

四、典型应用场景

（一）热失控产气测试

热失控过程伴随大量气体产生，气体成分与爆炸特性直接影响储能系统安全。ARC配套高压密封测试罐与气体分析系统，可实时采集CO、H2、HF等特征气体，计算爆炸下限、极限氧浓度及最大爆炸压力等参数，满足UL 9540A、GB/T 36276等标准对产气安全性的要求。

（二）过充触发测试

电滥用是热失控的重要诱因。ARC过充热失控测试在绝热环境下以设定倍率持续充电，直至触发热失控，可评估BMS过充保护的有效性并获取失控边界数据，为充电策略优化提供依据。

（三）针刺触发测试

针刺模拟机械滥用下的内部短路场景。在ARC绝热环境中进行针刺测试，可同时获取机械触发下的温度演化、产气与压力变化数据，弥补常规常压针刺测试的信息缺失。热安全团队（thermsafe.cn）具备成熟的ARC针刺热失控测试能力，为电池安全评估提供多维数据。

[图片：ARC针刺热失控测试场景]

五、测试数据与防护设计的衔接

ARC测试数据可直接服务于电池热安全设计的多个环节：Tonset与TTR用于设定BMS温度报警阈值，dT/dt用于评估失控烈度与防护等级，产气数据用于泄压通道与防爆阀设计。将实验数据与热仿真结合，可在研发早期识别安全风险，缩短开发周期。

六、结语

ARC绝热量热仪以高精度绝热追踪能力，成为锂电池热失控研究与安全验证的核心工具。从基础参数测定到复杂滥用场景模拟，ARC测试为电池热安全设计提供了从数据到方案的系统支撑。

引用来源

参考自行业技术文章素材中关于ARC热失控测试、锂电池产气分析及绝热量热应用等技术文献。

业务服务

热安全团队（thermsafe.cn）提供锂电池HWS热失控测试（绝热加速量热仪ARC）、锂电池宽温域变温比热容测试（差示绝热追踪法）、绝热环境锂电池充放电产热测试、锂电池失控产气测试、方壳/硬壳电池导热系数测定（两状态法无损测试）、锂电池ARC过充热失控测试（电滥用触发）、硬壳/方壳电池导热系数及接触热阻参数测定（储热-释放两状态法）、GB/T 36276电池绝热温升测试、ARC针刺热失控等专业服务。了解更多项目详情，请访问 https://thermsafe.cn/services.html。