过充热失控测试是模拟充电控制系统失效、电池在持续充电条件下电压与电流失控引发灾难性热失控的极端电滥用安全评价方法。本测试严格遵照GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、GB/T 36276《电力储能用锂离子电池》及UL 9540A等标准,在
过充热失控测试是模拟充电控制系统失效、电池在持续充电条件下电压与电流失控引发灾难性热失控的极端电滥用安全评价方法。本测试严格遵照GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、GB/T 36276《电力储能用锂离子电池》及UL 9540A等标准,在专业防爆试验条件下对满充态(100% SOC)电芯强制施加数倍于正常充电上限的电压与电流,精准监视锂枝晶析出、内短路形成、产气鼓胀直至热失控爆发的全过程。测试过程中可配合绝热加速量热仪的HWS绝热追踪模式实时捕捉过充引发的自热起始点与失控温升速率,同步进行产气收集与成分分析,为电池管理系统充电策略冗余设计、防过充硬件保护阈值标定及结构防爆泄压优化提供硬核工程数据。
过充热失控测试是电池电气滥用安全评价中最具破坏性、也最能暴露充电保护体系脆弱性的强制检测项目。本服务严格依据GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、GB/T 36276《电力储能用锂离子电池》及UL 9540A等法规执行,通过强制施加远超允许上限的过充电流与电压,人为重现充电电路彻底失控的最严重故障场景,精准挖掘电芯从析锂、内短路生成到剧烈热失控的全链条失效特征,为电池管理系统的保护逻辑、系统级电冗余设计和消防泄压策略提供直接的工程判定边界。
当电芯在满充态后仍被强行灌入过量电流时,会出现以下连锁崩溃:
过充失控的典型外部信号是先出现鼓壳、电压短暂陡降,随后温度飙升、喷射浓烟及火焰,失控全程的烈度远超稳态加热触发。
| 参数 | 物理意义 | 工程应用 |
|---|---|---|
| 过充至失控持续时间 | 从过充开始至热失控触发的时间 | 标定主继电器或智能熔断器防过充的最短切断时间 |
| T_TR | 热失控触发温度 | 判断BMS在充电回路失效后是否存在被动温度保护窗口 |
| T_max & dT/dt_max | 失控最高温度与最大温升速率 | 评估过充引起的失控爆炸烈度与邻近模组防蔓延的防护等级 |
| 产气组分与爆炸下限 | 失控后释放气体的成分与爆燃下限 | 指导电池包壳体内探测惰化和防爆泄压通道设计 |
大部分最新安全标准(如GB 38031-2025)已明确将过充热失控列为必须检测的基本电滥用条件,要求通过加热或过充两种方式分别触发热失控并在试验后满足至少2小时内不起火、不爆炸、温度≤60℃的严格判定[1†L6-L8]。
依据最新强制性国标GB 38031-2025,过充触发热失控后,电芯或电池系统必须在2小时观察期内保持不起火、不爆炸,所有监测点温度≤60℃,无烟气对乘员造成危害。测试报告的结论将直接决定电芯能否进入车型公告或储能项目准入。
交付物为完整的型式试验分析报告,内容含过充至失控全程电压/温度/压力变化曲线、绝热温升值、失控分解气体的组分及含量、各阶段高速影像及详细的失效分析结论。数据将直接服务于电池管理系统的充电保护策略优化、结构防爆系统认证及产品出口安全评估。
样品准备与初始检查:记录电芯规格、正极材料、实际容量,按标准调整至100% SOC,确认无物理损伤,测量初始开路电压与交流内阻。
工装与传感器加载:将电芯固定于防爆罐内,在壳体关键位置贴附高精度K型热电偶,过充用电流线及电压采样线牢固连接并绝热密封引出。
过充参数设定:依据标准选择过充电流倍率(如1C、2C或制造商规定的最大允许充电电流)与上限截止电压或持续时间,通常以10V或更高为极限。
过充执行与ARC绝热追踪:启动充放电系统对电芯进行强制性满功率过充,同时ARC进入HWS加热-等待-搜寻模式,一旦检测到电芯自发热超过设定灵敏度,系统自动切断外部充电回路并转入绝热追踪模式,腔体温度实时匹配样品温度。
失控过程记录:全程记录电压骤降/回升曲线、电芯表面及罐内多点温度变化、防爆罐内动态压力。高速摄像机同步拍摄电芯鼓壳、防爆阀开启、火焰喷射或爆炸的全过程。
产气采集与安全终止:过充导致热失控后,待压力及温度回落至安全范围,通过阻尼采样管路导引失控气体去往分析仪进行成分检测(可选)。在排烟系统持续运行且罐内气体浓度低于安全阈值的条件下,方可开罐检查。
数据提取与交付:输出过充热失控触发温度(T_TR)、最高失控温度(T_max)、绝热温升(ΔT_ad)、最大温升速率(dT/dt_max)、产气压力峰值等特征参数并出具报告。
大功率充放电测试系统(过充电压/电流可调,稳流精度±0.1% FS)、绝热加速量热仪ARC(HWS/绝热追踪模式)、防爆密封测试罐、多通道温度/电压/压力高速同步采集单元、电芯固定夹具及防爆护罩、高速摄像监测系统、可燃气体检测仪、气相色谱-质谱联用仪(可选产气分析)
常规排期 3–7 个工作日,具体取决于样品数量与测试设置;需要加急时可在预约时注明。
与样品规格和测试项目有关,请在预约时说明样品类型与数量,工程师会给出具体送样要求。
报告写明所依据的测试方法、样品信息与测试条件,可用于研发验证、供应商评估与内部质量分析;如需对外提交,建议提前与接收方确认要求。