热失控产气分析

2025-04-24

锂电池热失控产气收集分析测试

合肥格朗检测科技有限公司为您提供专业的锂电池热失控产气收集分析测试服务。此测试能够精准收集并详细分析锂电池在热失控过程中产生的气体，为电池的安全性能评估、热管理系统设计以及电池材料研发提供关键且全面的数据支持，助力提升锂电池的安全性和可靠性。

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锂电池热失控产气收集分析测试

测试目的

1. 评估安全风险：通过分析热失控产生气体的成分、含量和产气速率，准确评估电池热失控时引发的火灾、爆炸以及有害气体泄漏等安全风险，为制定安全防护措施提供依据。

2. 优化热管理系统：依据产气特性，优化电池热管理系统的设计，如调整散热结构、设置合适的泄压通道和气体处理装置，以降低热失控带来的危害。

3. 指导材料研发：对比不同材料电池的产气情况，筛选出更安全、产气特性更优的电池材料，推动锂电池材料的研发和改进。

测试原理

1. 热失控触发：运用特定方法（如加热、过充、针刺等）触发锂电池热失控，模拟电池在实际使用中可能遭遇的极端状况。

2. 气体收集：在热失控过程中，使用密封性能良好的收集装置将产生的气体收集起来，防止气体泄漏，确保收集到的气体具有代表性。

3. 成分分析：采用先进的分析仪器（如气相色谱 - 质谱联用仪等）对收集到的气体进行成分分析，确定气体中各种成分的种类和含量。

4. 数据监测：实时监测收集装置内的压力、温度等参数变化，记录热失控过程的关键信息。

测试标准

• 国际标准：

• UL 1642《锂离子电池安全标准》：对锂电池热失控安全方面有相关要求，可为产气收集分析测试提供一定参考。

• IEC 62133《含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组 便携式密封单体蓄电池的安全要求》：涉及电池安全相关内容，在热失控产气方面有一定指导意义。

• 国内标准：

• GB/T 31485《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》：对电动汽车用动力蓄电池热失控测试有规范，可作为产气收集分析测试的依据。

• GB 38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》：明确了电动汽车用动力蓄电池热失控相关的安全要求和测试方法。

测试仪器

测试方案

1. 样品准备：

• 选取具有代表性的锂电池样品，详细记录电池的型号、规格、生产厂家等信息。

• 将电池充电至标准荷电状态（如SOC = 100%），并测量记录电池初始容量、内阻等性能参数。

2. 仪器安装与调试：

• 将电池样品小心安装到仰仪BAC - 420A/800B/1000A全尺寸电池绝热量热仪的测试腔体内，确保安装位置准确，连接可靠。

• 安装高精度温度、压力传感器，使其与电池和收集装置良好接触，保证数据采集的准确性。

• 连接气体收集装置，确保密封良好，无气体泄漏。

• 对气相色谱 - 质谱联用仪等分析仪器进行调试，确保仪器处于最佳工作状态。

• 对所有仪器进行全面调试，检查各项参数设置是否正确，确保整个测试系统正常运行。

3. 热失控触发与气体收集过程：

• 采用合适的方式触发电池热失控，如通过加热装置将电池加热至热失控起始温度。

• 在热失控过程中，实时监测并记录温度、压力随时间的变化曲线。

• 热失控产生的气体通过密封管道进入气体收集装置，收集过程中持续监测收集装置内的压力变化。

• 当热失控结束，温度和压力稳定后，停止气体收集。

4. 气体成分分析过程：

• 将收集到的气体样品转移至气相色谱 - 质谱联用仪中进行分析。

• 按照预设的分析程序，对气体中的各种成分进行分离和检测。

• 通过与标准谱图对比，确定气体中各种成分的种类和含量。

5. 数据记录与分析：

• 全程记录电池热失控过程中的温度、压力、时间等数据，以及收集装置内压力变化数据和气体成分分析结果。

• 根据收集装置的容积和压力变化，计算热失控产生的气体体积。

• 分析温度、压力变化曲线，确定热失控起始时间、产气速率等关键参数。

• 对气体成分分析结果进行深入分析，了解不同成分的产生规律和相互关系。

6. 重复测试：对同批次的多个电池样品进行至少3次重复测试，以确保测试结果的可靠性和重复性。计算每次测试数据的偏差，若偏差在允许范围内（如5%以内），则取多次测试数据的平均值作为最终测试结果。

测试结果

1. 产气体积：得到锂电池在热失控过程中产生的气体总体积，这是评估热失控危害程度的重要指标。

2. 产气速率：分析得出热失控过程中气体产生的速率随时间的变化情况，有助于了解热失控的发展过程。

3. 气体成分与含量：明确热失控产生气体中各种成分的种类和具体含量，为评估火灾、爆炸和有害气体泄漏风险提供依据。

4. 结果分析：对比不同批次、不同材料或不同设计的电池产气体积、产气速率和气体成分，分析其差异原因，为电池的安全性能改进提供方向。

   
   

测试报告

1. 报告内容：

• 基本信息：包括测试样品的详细信息（型号、规格、生产厂家、批次等）、测试日期、测试环境条件等。

• 测试依据：明确列出本次测试所依据的国际国内标准号及标准名称。

• 测试数据：以图表和表格的形式呈现热失控过程中的温度、压力变化数据，计算得到的产气体积、产气速率，以及气体成分分析结果。

• 结果分析：对测试结果进行详细分析，评估电池的热失控产气特性，判断电池是否满足相关安全要求。同时，针对测试结果提出改进建议，如优化电池材料配方、改进电池结构设计、完善热管理系统等。

2. 报告特点：

• 报告采用中英文双语版本，方便国内外客户使用，满足全球市场的需求。

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