GB/T 36276-2023绝热温升试验新标准深度解读
GB/T 36276-2023绝热温升试验新标准深度解读
GB/T 36276-2018《电力储能用锂离子电池》标准自实施以来,有效促进了电力储能及锂离子电池行业的合规有序发展。然而,在过去五年间,电化学储能规模快速扩张,储能用锂电池技术取得显著进步,旧版标准在试验方法上逐渐暴露出流程不明确、技术要求不合理、数据指导价值有限等问题。为此,国家市场监督管理局和国家标准化管理委员会于2023年12月28日发布新版GB/T 36276-2023,并于2024年7月1日起正式实施。热安全团队(thermsafe.cn)深度参与了新旧标准的过渡研究,本文重点解读绝热温升特性试验的核心变革。
一、新旧标准试验方法对比
绝热温升特性试验是评估电池在绝热条件下自放热行为的关键测试项目,新旧版本在这一项目上存在本质差异:
| 对比维度 | GB/T 36276-2018(旧) | GB/T 36276-2023(新) |
|---|---|---|
| 试验原理 | 程序控温,炉体按固定速率升温 | HWS模式,绝热追踪样品自放热 |
| 温度台阶 | 10度步长 | 5度步长(更精细) |
| 恒温时间 | 恒定20min | 恒温60min+搜寻20min |
| 起始温度搁置 | 40度搁置5h | 40度搁置5h(保持一致) |
| 升温速率 | 0.5度/min程序控制 | 基于HWS自动追踪 |
| 判定标准 | 仅记录温升速率数据 | 明确合格标准:低于报警温度时温升速率小于0.02度/min |
| 现象记录 | 未明确要求 | 记录膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸等 |
二、新标准的四大核心变革
变革一:试验方法全面升级为HWS模式
新标准将试验方法从简单的程序控温升级为行业普遍认可且成熟可靠的HWS(加热-等待-搜寻)电池绝热热失控测试模式。在HWS模式下,电池样品达到目标台阶温度后继续恒温60min,使电池在绝热模拟装置中处于良好的绝热环境,然后再搜寻20min检测温升速率。旧标准仅规定程序控制量热装置温度,而电池样品由于自身热容较大升温相对滞后,导致样品与炉体之间存在显著温差。实测数据表明,炉体对电池样品存在严重的过加热现象,测定得到的温升速率明显偏大,无法真实反映电池的自放热特性。
[图片:新旧标准绝热温升试验电池升温曲线对比图,新标准样品-炉体温差显著缩小]
变革二:首次明确电池检验合格标准
新标准首次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:电池单体表面温度不大于高温一级报警温度时,温升速率应小于0.02度/min;不起火、不爆炸、不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。这一变革使得标准的可执行性大幅提升,检测机构有了明确的合格/不合格判定依据,电池制造商也能够更有针对性地优化产品安全设计。
变革三:首次明确测量装置技术指标
新标准明确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,并给出了具体的技术指标要求。这一规定有效规避了行业内使用烘箱等难以达到绝热条件的不规范设备来应对试验的乱象,从设备端保障了测试结果的科学性和可比性。
变革四:试验方法和记录内容更完善
除检测温升速率外,新标准明确要求观察并记录试验中电池出现的各种现象(膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸及外壳破裂位置等),从单一数据维度扩展到温升速率+外观现象的综合评估体系,更全面地反映电池的热安全性。
三、实测数据验证
为验证新旧标准的差异,研究人员选用同批次电芯分别按新旧标准执行绝热温升试验:
| 测试项目 | 旧标准结果 | 新标准结果 | 差异分析 |
|---|---|---|---|
| 样品-炉体温差 | 较大(约5-15度) | 显著缩小(小于2度) | 新标准绝热环境更优 |
| 温升速率测量值 | 偏高 | 更接近真实自放热 | 旧标准存在过加热效应 |
| 温升速率超0.02度/min对应温度 | 较低温度台阶 | 较高温度台阶 | 新标准更能反映电池真实热稳定性 |
| 试验时间 | 较短 | 较长 | 新标准更严谨但效率略降 |
新国标绝热温升试验通过在每个台阶温度平衡1h再搜寻20min的方式,确保测定的温升速率完全取决于电池内部自放热反应,能够反映电池在目标温度下的副反应速率、自放电速率和表观反应动力学特征,科学表征其热稳定性。这些数据对于电力储能行业用锂离子电池的日常热管理和安全预警具有更强的指导意义。
四、行业影响与应对建议
新标准的实施对储能电池行业的影响是全方位的:
对电池制造商:需要重新评估现有产品在新标准下的合规性,特别是温升速率指标的达标情况。建议尽早委托具备新标准测试能力的第三方检测机构进行摸底测试,并根据测试结果优化材料体系和工艺参数。
对储能系统集成商:在选择电芯供应商时,应将新标准测试报告作为核心准入条件。同时,系统级热管理设计应基于新标准提供的更准确的绝热温升数据,合理设定BMS多级预警阈值。
对检测机构:需及时升级设备以满足新标准对绝热模拟装置的技术指标要求,并建立标准化的新标准测试流程和数据报告模板。
热安全团队(thermsafe.cn)认为,GB/T 36276-2023的绝热温升试验变革,标志着我国储能电池热安全评估从形式合规向实质安全的重要转变。更科学的试验方法、更明确的判定标准、更严格的设备要求,将共同推动储能电池行业的安全水平迈上新台阶。
参考来源:D:\combined_material.md 素材合辑中相关技术文献与实验数据
测试项目列表
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。