锂电池绝热温升测试标准解读与热安全实验应用
锂电池绝热温升测试标准解读与热安全实验应用
【摘要】以GB/T 36276-2023《电力储能用锂离子电池》绝热温升特性试验为主线，对比新旧版本试验方法差异，详解绝热模拟装置技术要求、试验步骤与合格判据，并结合ARC热失控实验案例与数据解读，说明标准化实验如何科学评估电池热稳定性。
一、标准背景
GB/T 36276《电力储能用锂离子电池》是电化学储能领域的基础性安全标准。2023版标准于2023年12月发布、2024年7月正式实施，相比2018版增加了过载、振动、高海拔绝缘性等多项安全性能试验，并对热安全性能中的绝热温升特性试验进行了重大修订，修正了旧版试验流程不明确、技术要求不合理、数据指导价值较低等问题。
[图片：GB/T 36276-2023绝热温升特性试验测试现场，展示电池置于绝热模拟装置内的布置方式]
二、新旧版绝热温升试验方法对比
新版绝热温升特性试验采用阶梯式恒温搜寻思路：试验起始温度、温升步长与终止温度均作了明确规定，样品在每个温度台阶保持足够长时间使内外温度充分平衡，再检测温升速率，从而获得真实反映电池内部自放热反应的温升速率-温度关系。新旧版方法的核心差异如下表所示。
| 对比项 | 2023版（新） | 2018版（旧） |
|---|---|---|
| 试验装置 | 明确要求绝热模拟装置并规定技术指标 | 未明确装置类型，行业常用烘箱等不规范设备 |
| 升温方式 | 台阶式：步长5℃，台阶恒温后搜寻 | 连续升温：0.5℃/min，每10℃恒温20min |
| 温度平衡 | 首台阶恒温5h，后续每台阶恒温1h | 无充分平衡要求，炉体过加热现象明显 |
| 合格判据 | 高温一级报警温度前温升速率小于0.02℃/min；不起火不爆炸 | 仅要求提供温升速率数据表与曲线 |
| 数据价值 | 温升速率反映内部自放热，可关联安全预警 | 受炉体过加热影响，温升速率明显偏大 |
实验数据表明，旧版方法因炉体对电池存在明显过加热现象，测得的温升速率显著偏大，不能真实反映电池自身热稳定性；新版方法通过充分恒温平衡，使测定结果完全取决于电池内部自放热反应，能够科学表征电池在目标温度下的副反应、自放电速率与表观反应动力学特征。
三、试验步骤与装置要求
新版绝热温升特性试验主要步骤如下：
- 将完成初始化充电的试验样品置于绝热模拟装置内，连接温度采样线；
- 设置起始温度、终止温度、温升步长与数据采样周期等参数；
- 加热样品至起始温度并恒温足够时间，记录时间-温度数据；
- 以固定步长逐次递增温度，每个台阶恒温后继续搜寻检测温升速率；
- 停止加热，待样品恢复室温后取出，记录膨胀、漏液、冒烟、起火等试验现象。
标准同时明确了绝热模拟装置的技术指标，要求采用具备绝热试验功能的电池绝热量热仪，规避了行业内使用难以满足绝热条件的设备应对试验的问题。装置的温度准确度、升温速率准确度与温升速率检测灵敏度均需满足规定要求。
[图片：绝热温升试验温升速率-温度曲线，标注温升速率达到阈值对应的温度台阶]
四、实验数据解读案例
以典型容量磷酸铁锂电芯为对象开展的对比实验显示：新国标方法下，电池温升速率达到0.02℃/min对应的温度台阶通常位于高温一级报警温度之上，表明电芯在报警温度范围内保持稳定；而旧方法下同一电芯的温升速率明显偏大，容易造成误判。上述结果验证了新方法对电池热安全评估的指导价值：一方面可检验电池高温预警条件设置的合理性，另一方面为储能系统热管理与安全预警提供可靠输入。
五、与ARC热失控实验的协同应用
绝热温升测试与ARC热失控测试互为补充。绝热温升测试侧重电池在阶梯温度下的自放热行为，用于评估热稳定性与预警阈值；ARC热失控测试则全程绝热追踪电池放热过程，输出T1、T2、T3特征温度、最大温升速率与总放热量等参数，用于评估热失控触发条件与危害等级。两者结合可构建从"稳态预警"到"失控表征"的完整热安全评价链条。
实验数据表明，高荷电状态电池自放热起始温度更低、热失控孕育期更短，危害更严重；不同材料体系电池的热失控特征温度与产气行为差异显著。因此，标准化测试方法的应用对于横向比较不同产品安全性、制定合理的安全设计与运维策略至关重要。热安全团队（thermsafe.cn）在GB/T 36276绝热温升测试与ARC热失控测试方面积累了丰富的工程经验，可为企业提供从测试方案设计、样品准备到数据解读的全流程服务。热安全团队（thermsafe.cn）坚持用标准化实验数据说话，帮助客户科学定位产品热安全边界。
参考文献
参考自GB/T 36276-2023《电力储能用锂离子电池》标准解读及绝热温升试验数据展示技术文章；参考自《储能科学与技术》期刊大型磷酸铁锂电池绝热热失控特性相关研究；参考自行业锂电池绝热测试方法技术文献。
业务项目
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。