高能量密度锂电池过热热失控试验融毁热电偶案例

2025-03-26

样品信息：

样品类型：软包锂电池

型号/规格：尺寸保密，容量保密

试验目的：本次试验旨在通过热失控测试评估“软包锂电池”电池样品在特定条件下的热安全性能，为电池的安全性设计和后续改进提供数据支持。

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实验过程：

1. 准备阶段：

将电池样品固定于小型电池绝热量热仪腔体内，并使用耐高温胶带将热电偶贴合于指定位置，以实时监测电池温度变化。

2. 参数设置：

选择“HWS”模式，设置实验参数，包括启动区间温度（50℃）、启动区间恒温时间（90分钟）、台阶目标恒温时间（40分钟）、搜寻时间（20分钟）、台阶升温步长（5℃）和实验结束温度（300℃）。

3. 实验执行：

关闭炉盖，启动实验。仪器根据设定参数进行加热，并实时监测电池样品的温度变化，直至实验结束。

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结果参数：

测试前电压：4.2V

测试前内阻：20mΩ

自放热起始温度（Tonset）：99℃

自放热起始时间（tonset）：1693

温升速率≥1℃/min时的温度（TdT/dt≥1）：183℃

温升速率≥1℃/min时的时间（tdT/dt≥1）：1840

温升速率≥60℃/min时的温度（TdT/dt≥60）：224℃

温升速率≥60℃/min时的时间（tdT/dt≥60）：1851

热失控最高温度（Tmax）：356.50℃

热失控最高温度时间（tTmax）：1851

最大温升速率（dT/dtmax）：6880℃/min

以上参数做过处理

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试验情况评价：本次热失控测试表明，样品电池在加热过程中逐渐升温，最终进入热失控状态。电池在99℃时开始自放热，随后温升速率逐渐加快，超过60℃/min，并最终达到最高温度356℃。实验结束后，发现热电偶顶端熔融，表明电池热失控产生的温度超过了热电偶的熔融温度点1330℃。因此，可以合理推断该电池样品在热失控过程中的最高温度超过了1330℃，显示出较高的热安全风险。这一结果对于电池的安全性设计和后续改进具有重要意义，也凸显了进行此类测试以评估电池安全性能的必要性。

电池热失控结束残骸及热电偶图像