锂电池热扩散安全试验
检测项目
热触发性能：
热失控起始温度：临界温度≥180℃，触发时间≤5秒（参照JianCe 2580）
触发能量：输入能量阈值≤50J，响应时间≤0.1秒
热传播特性：
扩散速率：传播时间≤60秒，温度梯度测量精度±0.5℃
热传播距离：最大蔓延范围≤100mm，检测分辨率0.1mm
温度分布分析：
表面峰值温度：最高温度≥600℃，监控点≥20个
温度均匀性：温差≤30℃，采样频率≥10Hz
电压与电流监控：
电压跌落：跌落幅度≥50%，响应时间≤1毫秒
短路电流：峰值电流≥1000A，测量精度±1%
气体排放检测：
气体生成速率：CO释放率≤100mL/min，H2浓度≤1% vol
气体成分分析：可燃气体总量≤5%，检测限0.01ppm
失效模式评估：
电池壳体破裂：破裂压力≥1MPa，形变率≤5%
内部材料分解：分解温度≥250℃，残留物分析
热阻隔性能：
阻隔层效率：热扩散抑制率≥90%，测试时间≤300秒
隔热材料性能：导热系数≤0.1W/m·K，厚度公差±0.5mm
环境适应性：
高温存储：85℃下老化≥48小时，性能衰减≤10%
低温触发：-40℃下热失控概率≤5%
安全冗余测试：
多重触发验证：同时触发点≥3个，成功率≥95%
系统级保护：自动切断时间≤0.5秒
耐久性分析：
循环热冲击：≥100次循环，参数稳定性≥98%
长期热稳定性：1000小时测试，失效阈值≥95%
检测范围
1. 锂离子电池单体： NCM/LFP正极体系，重点检测热失控起始温度及电解液泄漏
2. 锂聚合物电池模块： 软包或叠片结构，侧重热传播路径分析及电压稳定性
3. 三元材料圆柱电池： 高镍体系，检测气体排放速率及壳体完整性
4. 磷酸铁锂电池包： 系统集成设计，验证热阻隔层效率及环境适应性
5. 固态锂电池组件： 无机电解质体系，重点评估热触发临界点及材料分解
6. 动力电池系统： 电动车应用，检测热扩散传播时间及安全冗余机制
7. 储能电池模组： 大型储能单元，侧重温度分布均匀性及失效模式
8. 微型锂电池单元： 可穿戴设备用，检测热传播距离及短路响应
9. 高温应用电池： 工业场景，验证高温存储耐久性及热稳定性
10. 低温环境电池： 寒冷地区用，重点测试低温触发概率及热传播抑制
检测方法
国际标准：
ISO 12405-3:2014 电动道路车辆锂离子电池系统安全要求（热扩散试验方法包含强制触发机制）
JianCe 2580:2020 电池安全标准（热失控传播验证采用固定热源输入）
IEC 62660-2:2018 蓄电池安全（热扩散测试要求多点温度监控）
国家标准：
GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求（热失控试验方法与国际标准相似，但触发能量阈值不同）
GB/T 36276-2018 电力储能用锂离子电池（热传播速率测量有更高精度要求）
GB/T 31467.3-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统（环境适应性测试差异：国标增加低温工况）
检测设备
1. 高温热测试箱： THS-5000型（温度范围-40℃至200℃，均匀度±1℃）
2. 热失控触发系统： TRIG-200型（能量输出0-100J，精度±0.5J）
3. 红外热像仪： IRT-8800型（分辨率640×480，测温范围-20℃至1000℃）
4. 多通道数据采集器： DAC-24X型（采样率100kHz，通道数≥32）
5. 气体分析系统： GAS-ANALYZER Pro（检测限0.001ppm，气体种类≥10）
6. 电池充放电测试仪： CD-1000A型（电流范围0-1000A，精度±0.1%）
7. 高速摄像机： HSC-4000型（帧率1000fps，分辨率1920×1080）
8. 压力传感器阵列： PRESSURE-MAP V2（量程0-10MPa，精度±0.05MPa）
9. 热传导测量仪： TC-500型（导热系数范围0.01-5W/m·K，误差±1%）
10. 环境模拟室： ENV-SIM 360（湿度控制10-90%RH，温度稳定性±0.5℃）
11. 电压电流监控装置： VI-MONITOR Pro（响应时间≤1μs，带宽100MHz）
12. 材料分解分析仪： DECOMP-ANALYZER（温度上限800℃，分辨率0.1℃）
13. 安全切断系统： CUT-OFF MASTER（切断时间≤0.01秒，兼容电压0-1000V）
14. 循环热冲击台： CYCLIC-THERM 200（循环次数≥1000，温变速率10℃/s）
15. 热扩散阻隔测试台： BARRIER-TESTER（热抑制率测量精度±0.5%，测试时间≤600秒）
