GB/T 36276电池绝热温升试验方法详解
GB/T 36276电池绝热温升试验方法详解
一、为什么绝热温升试验如此重要
绝热温升特性试验是电池热安全测试的核心方法之一,其目的在于绝热条件下逐级逼近电池的自放热状态,通过测定不同温度点对应的温升速率,量化电池自放热反应随温度的演化,从而为热管理设计与安全预警提供依据。随着电化学储能规模快速扩张,储能用锂电池应用场景更加复杂,标准对相关试验方法的要求也持续升级。
二、新旧版本标准的差异
新版标准在热安全性能试验上进行了较大调整,重点修正了旧版试验方法中流程不明确、技术要求不合理、数据指导价值较低的问题,主要变化可以归纳为以下几点:
- 试验方法更贴近行业内普遍认可且成熟可靠的绝热热失控测试模式,表征电池自放热特性更具科学性;
- 首次明确电池试样的检验合格标准,将绝热温升特性判定结论与生产厂家提供的安全预警条件相关联,标准要求更合理、更具可执行性;
- 首次明确测量装置的技术指标,要求使用具备绝热试验功能的电池绝热量热仪等绝热模拟装置,规避使用难以达到绝热条件的不规范设备;
- 试验方法与记录内容更完善,除检测温升速率外,还要求观察并记录电池膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等试验现象。
[图片:绝热模拟装置与温度-温升速率曲线] 用于展示绝热腔体结构及试验数据判读方式。
三、试验流程要点
新版试验以规定的低温起始台阶为起点,以固定温度步长逐级升温至规定的终止温度。在首台阶达到目标温度后需保持较长时间静置,使电池内外部温度充分平衡;此后每个台阶保持恒温一段时间,并配合指定时长的温升速率搜寻窗口,计算该温度点对应的温升速率,最后根据记录的数据绘制温度与温升速率的关系曲线。
实验数据表明,试验更看重电池样品在目标温度台阶下的真实平衡状态。旧版方法由于电池样品热容较大、升温相对滞后,炉体对电池样品存在明显的过加热现象,测定得到的温升速率明显偏大;新版方法明确要求电池样品达到目标台阶温度后继续恒温足够长时间,使电池处于良好绝热环境后再搜寻温升速率。此时测得的温升速率主要取决于电池内部的自放热反应,能够反映目标温度下的副反应、自放电速率与表观反应动力学特征,科学地表征其热稳定性,对储能电池在使用中的热管理和安全预警更具指导意义。
四、数据如何用于工程判断
实测数据展示中,一款方形磷酸铁锂电芯在不同温度台阶下的温升速率整体随温度升高而增大,其中温升速率达到规定阈值所对应的温度台阶,通常应高于电池厂家宣称的高温一级报警温度。这样的对应关系,正是把绝热温升试验结果转化为安全管理阈值的基础。
| 对比项 | 旧版要求 | 新版要求 |
| 试验升温方式 | 程序升温、流程相对简化 | 台阶式恒温、逐级逼近自放热 |
| 平衡与测量 | 样品易被炉体过热影响 | 充分恒温后再测,数据更可信 |
| 合格判定 | 相对笼统 | 与安全预警条件关联、更具可执行性 |
| 设备要求 | 未明确限定 | 要求绝热模拟装置并给出技术指标 |
热安全团队(thermsafe.cn)依托绝热加速量热仪开展与此同源的测试服务,覆盖绝热温升、HWS 热失控、产气与充放电产热等多种试验项目,能够跟随标准更新提供规范化的数据输出,支撑储能电池的安全评估与预警策略制定。
[图片:绝热温升试验台布置与数据记录界面] 用于示意样品安装、温度采样与温升速率曲线输出。
参考自:行业技术公众号文章《独家分享|GB/T36276-2023〈电力储能用锂离子电池〉“绝热温升特性试验”解读及数据展示》及技术档案《GB/T36276绝热温升》。
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。