ARC绝热量热与GB/T 36276绝热温升试验解读
ARC绝热量热与GB/T 36276绝热温升试验解读
文章分类：实验案例
摘要：绝热测试是评估锂电池热安全性的核心手段。本文结合绝热加速量热仪（ARC）的工作原理与"加热-等待-搜寻"测试流程，系统解读GB/T 36276-2023对电力储能用锂离子电池绝热温升特性试验的新要求，对比新旧版标准差异，并通过典型实验案例展示绝热测试在电池热特性表征与安全设计验证中的工程价值。
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一、为什么需要绝热测试
锂电池的热安全评估面临一个天然矛盾：在实际使用中电池会向环境散热，而在热失控工况下，电池自身产热速率远高于散热速率，近似处于绝热状态。若仅在常规散热条件下测试，往往难以真实反映电池在极端工况下的热行为。绝热测试正是通过在近似绝热的环境中模拟电池的热反应过程，获取初始分解温度、放热速率、反应热等关键热特性参数，从而更准确地评估热失控风险。
热安全团队（thermsafe.cn）在开展锂电池HWS热失控测试等绝热类测试服务时，始终将测试环境的热惰性与控温精度作为数据可靠性的关键控制点。
[图片：ARC绝热加速量热仪结构示意与测试腔体]
二、ARC绝热量热测试原理与流程
2.1 基本原理
ARC通过精确控制样品环境温度，使样品处于近似绝热状态，避免样品与环境之间的热量交换。在这种条件下，样品的温度变化完全由自身热反应过程决定。仪器实时记录加热过程中的温度、压力等数据，进而得到初始分解温度、放热速率、反应热等关键参数。
2.2 "加热-等待-搜寻"循环
ARC测试严格遵循"加热-等待-搜寻"（H-W-S）循环模式，确保测试的精确性与可靠性。
- 加热阶段：从预设起始温度出发，按设定温度步阶温和地逐步加热样品；
- 等待阶段：温度跃升后进入等待模式，使样品、容器与量热腔体达到热平衡，消除外部干扰；
- 搜寻阶段：实时监测样品温升速率，一旦超过预设阈值即判定发生自放热，触发绝热模式；
- 绝热模式：量热仪温度与样品温度保持同步，在近乎理想的绝热条件下跟踪放热过程直至热失控。
这一流程设计的关键在于：通过"搜寻"阶段的高灵敏度检测，可捕获电池自放热的起始点，而绝热模式则完整记录热失控全过程，为建立"温度-温升速率"特征曲线提供数据基础。
三、ARC典型测试类型
| 测试类型 | 目的 | 关键输出 |
|---|---|---|
| 比热容测定 | 标定随温度变化的平均比热容 | 热量换算基准 |
| 绝热热失控模拟 | 复现过充、短路等极端工况 | 热失控温度与烈度 |
| 绝热温升评估 | 隔绝散热条件下研究热响应特性 | 热特性关键参数 |
| 产热功率测量 | 量化充放电过程产热 | 产热量与热功率曲线 |
其中，产热功率测量可结合等温量热仪与绝热量热仪两种技术路线进行交叉验证。虽然两者在热功率变化趋势上具有良好一致性，但由于对电池内部温度控制策略不同，产热量数值存在一定差异，为研究者提供了多维度比较与分析的视角。
四、GB/T 36276-2023绝热温升试验新要求解读
GB/T 36276-2023《电力储能用锂离子电池》于2023年12月28日发布、2024年7月1日起实施。相比2018版，新国标新增了过载、振动、高海拔绝缘性与耐压性能等多项安全性能试验，并对热安全性能试验中的绝热温升特性试验进行了较大改动，修正了旧版存在的试验流程不明确、技术要求不合理、数据指导价值较低等问题。
新版绝热温升特性试验的核心步骤包括：将完成初始化充电的样品置于绝热模拟装置内并连接温度采样线；设置试验起始温度、温升步长、终止温度与采样周期；分阶段加热样品并在各温度台阶保持恒温静置，记录时间与温度；计算温升速率并以设定步长逐次递增表面温度；最终记录膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂等试验现象。
[图片：绝热温升试验现场照片与温升速率曲线]
新方法的设计逻辑体现了三个重要变化：一是流程更加明确，各温度台阶的静置时间与温升步长均有清晰规定；二是采样周期显著缩短，能够捕捉更细微的温度变化；三是要求记录完整试验现象，为安全评估提供更丰富的判据。整体上，新国标使绝热温升试验的结果更具工程指导价值，也更贴近储能电池实际应用场景的安全需求。
五、典型实验案例与工程价值
在某型储能电芯的绝热温升测试案例中，测试团队通过ARC与绝热模拟装置获得完整的温升曲线，识别出电池自放热起始温度与温升速率拐点，并据此评估了BMS温度保护阈值的合理性。测试结果表明，合理设置温度告警阈值可在热失控早期阶段预留充足响应时间，显著降低安全风险。
此外，将绝热测试数据与导热系数、产气特性等参数结合，可构建电芯级热失控模型，为模组与系统级热蔓延仿真提供输入，实现"测试+仿真"联动的安全设计闭环。热安全团队（thermsafe.cn）在提供GB/T 36276电池绝热温升测试、ARC针刺热失控等服务时，即注重将测试结果转化为客户可用的设计依据。
六、结语
以ARC绝热量热与GB/T 36276绝热温升试验为代表的绝热测试，已成为锂电池热安全评估与标准符合性验证的基础手段。随着标准的持续完善与测试技术的进步，绝热测试将在电池安全设计中发挥更加重要的作用。
测试服务
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。