pZNC6mPrGB/T 36276-2023绝热温升特性试验深度解读
GB/T 36276-2023绝热温升特性试验深度解读
文章分类:实验案例 | 文章标识:pZNC6mPr
摘要
GB/T 36276-2023《电力储能用锂离子电池》对绝热温升特性试验进行了重大修订,首次引入HWS模式、明确检验合格标准和测量装置技术指标。本文通过对新旧标准试验方法的对比分析,结合280Ah磷酸铁锂电芯实测数据,深入解读新国标的技术升级要点及其对储能电池热安全评估的工程指导意义。
一、背景
随着"双碳"目标推进,中国储能产业进入高速发展期。2024年以来,大容量储能电芯从280Ah、314Ah向500Ah以上快速演进,对电池热安全评估的科学性和规范性提出了更高要求。GB/T 36276-2023《电力储能用锂离子电池》于2023年发布,其中"绝热温升特性试验"条款相较于2018版进行了多项关键修订,标志着我国储能电池热安全测试标准迈入新阶段。
热安全团队(thermsafe.cn)在储能电池热安全测试领域积累了丰富的实验经验。本文将结合标准条款解读与实测数据,全面分析新国标绝热温升特性试验的技术内涵。
二、新旧标准试验方法对比
| 对比维度 | GB/T 36276-2018 | GB/T 36276-2023 |
|---|---|---|
| 试验起始温度 | 40℃,放入电池后搁置5h | 40℃,放入电池后搁置5h(保持一致) |
| 温度台阶步长 | 10℃ | 5℃(更精细) |
| 台阶恒温方式 | 程序控制炉体温度,每台阶恒温20min后继续升温 | 电池达到目标温度后恒温60min,再搜寻20min检测温升速率 |
| 终止温度 | 130℃ | 130℃或电池温升速率达到0.02℃/min对应的温度台阶 |
| 检验合格标准 | 无明确判定条款 | 明确:表面温度≤高温一级报警温度时温升速率<0.02℃/min,不起火、不爆炸、不在防爆阀之外破裂 |
| 测量装置要求 | 推荐使用绝热加速量热装置,未明确技术指标 | 明确要求具备绝热试验功能的电池绝热量热仪,并给出装置技术指标要求 |
| 试验记录要求 | 记录温度与温升速率 | 除温升速率外,明确需观察记录膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸及外壳破裂位置 |
三、新国标的技术升级要点分析
3.1 试验方法更贴近HWS模式
旧版标准采用"程序控温+台阶恒温20min"的方式,忽略了电池样品因自身热容较大而升温滞后的事实。实验数据表明,在执行旧国标时,炉体对电池样品存在严重的"过加热"现象——炉体已升至目标温度并进入下一个台阶,但电池内部尚未达到热平衡,导致测得的温升速率明显偏大,无法真实反映电池的自放热特性。
新国标明确要求电池样品达到目标台阶温度后继续恒温60min,使电池在绝热环境中充分达到热平衡,再搜寻20min检测温升速率。这一改进使测得的温升速率完全取决于电池内部自放热反应。
3.2 首次明确检验合格标准
新国标首次将绝热温升特性判定结论与电池厂商提供的安全预警条件直接关联——电池表面温度在低于高温一级报警温度时,其绝热温升速率必须小于0.02℃/min。这一关联使标准要求更加合理且具有可执行性,为BMS预警阈值的科学设定提供了实验依据。
3.3 首次明确测量装置技术指标
旧版标准对测量装置仅作原则性描述,客观上导致少数机构使用不具备绝热功能的普通烘箱等设备应对试验,严重影响了测试结果的科学性。新国标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,从根本上规范了行业测试能力。
3.4 台阶步长从10℃优化为5℃
温度台阶步长从10℃缩小至5℃,显著提高了对电池自放热起始温度的识别精度。对于磷酸铁锂电池,其T1(自发升温起始温度)通常在80~110℃区间,10℃步长可能导致漏检或误判,5℃步长大大降低了这一风险。
四、实测案例:280Ah磷酸铁锂电芯新旧标准对比
以某型号280Ah磷酸铁锂储能电芯为测试对象,分别在GB/T 36276-2018和GB/T 36276-2023模式下开展绝热温升特性试验,实测数据对比如下:
| 测试项目 | 2018版模式 | 2023版模式 | 差异分析 |
|---|---|---|---|
| 炉体-电池温差 | 存在显著温差(最大可达3~5℃) | 温差控制在±0.2℃以内 | 新标准消除过加热效应 |
| 80℃台阶温升速率 | 约0.03~0.05℃/min | 约0.005~0.008℃/min | 旧标准数值偏高约5~8倍 |
| 温升速率达0.02℃/min对应温度 | 约80~85℃(存在误判风险) | 约105℃ | 新标准判据更加科学准确 |
| 试验现象记录 | 仅温度数据 | 温度+膨胀+外观变化完整记录 | 新标准提供更全面的安全评估信息 |
实测结果表明,该款电芯在2023版标准下温升速率达到0.02℃/min对应的温度台阶为105℃,该温度高于电池厂商宣称的电池单体高温一级报警温度,满足标准要求。而在2018版标准下,由于过加热效应,同款电芯可能在80~85℃即被误判为不满足要求。
五、工程指导意义
GB/T 36276-2023绝热温升特性试验的科学性升级,对储能电池全产业链产生了积极影响:
- 对电池制造商:提供了客观公正的热安全评估标尺,有助于优化材料体系和工艺参数。
- 对系统集成商:电芯级别的绝热温升数据可直接为电池包热管理和BMS安全策略提供输入。
- 对检测认证机构:明确的装置技术指标和试验流程提升了检测结果的公信力和可重复性。
- 对终端用户:更严格的热安全门槛保障了储能电站的运行安全。
热安全团队(thermsafe.cn)配备符合新国标要求的电池绝热量热仪,可针对各类储能电芯开展GB/T 36276-2023绝热温升特性试验,为电池企业和储能系统集成商提供标准合规测试服务。
六、结语
GB/T 36276-2023绝热温升特性试验的修订体现了我国储能电池热安全标准的持续进化。从"程序控温"到"HWS绝热跟踪",从"无明确合格判据"到"与安全预警关联的量化标准",每一步升级都源于行业对电池热安全认知的深化。随着500Ah以上超大容量储能电芯的量产应用,相关的热安全测试标准也必将进一步演进,而绝热温升特性试验作为核心评价手段的地位将愈发凸显。
引用来源
- combined_material.md - 电池热失控分类:GB/T 36276-2023绝热温升特性试验解读及数据展示、大容量锂电储能电芯热失控测试简析
文末测试项目
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。