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应用案例|BAC-800B精准完成三元九系高比能量锂电池热失控测试

2025-10-28

应用案例|BAC-800B精准完成三元九系高比能量锂电池热失控测试

前言:2025年上半年中国新能源汽车零售渗透率达50.2%,自主品牌新能源车型渗透率亦达48.2%,新能源汽车已成主流选择。但“里程焦虑”仍是市场渗透瓶颈,提高锂电池能量密度成为解决关键——而能量密度越高,热失控剧烈程度越显著,测试难度陡增。合肥格朗检测依托BAC-800B大型电池绝热量热仪,成功攻克高能量密度锂电池热失控测试难题,以下为三元九系高比能量锂电池的实测详情。

一、实验核心背景与仪器优势

高能量密度锂电池热失控测试面临三大挑战:升温速度快(毫秒级剧变)、峰值温度高(超1600℃)、能量释放强,易导致数据缺失、仪器损坏。而BAC-800B凭借三重核心优势轻松应对:

  • 国标级密封仓体:符合GB150标准,耐受高温高压,保障测试安全;

  • 高频数据采集:最高采集速率达100Hz,捕捉毫秒级热失控数据,避免关键节点缺失;

  • 宽域精准测温:B型热电偶测温范围900~1800℃,精准捕捉超高温变化,数据误差极小。

二、详细实验方案

1. 核心测试参数

测试项具体参数
测试仪器BAC-800B大型电池绝热量热仪
测试样品180Ah三元九系高比能量锂电池
测温配置N型+B型热电偶(多点位布置,夹具固定确保紧密接触)
压力采集高频压力传感器(同步捕捉热失控产气压力变化)
可视化监控高速摄像机(仪器腔体外部实时记录热失控过程)

2. 测试流程设计

  1. 样品预处理:确认180Ah三元九系锂电池外观完好,按标准流程调整至测试状态;

  2. 传感器布置:在电池正极、负极、中部等关键点位粘贴N型+B型热电偶,用专用夹具固定,确保测温精准;

  3. 设备调试:启动BAC-800B,设置数据采集速率为100Hz,校准压力传感器与高速摄像机;

  4. 正式测试:将电池放入密封仓体,关闭仓门,启动绝热测试程序,同步开启压力采集与视频监控;

  5. 数据记录:全程自动记录温度、电压、压力变化,视频实时存储热失控影像。

三、实验结果深度分析

1. 温度与电压变化:热失控剧烈程度显著

通过BAC-800B的高频采集与宽域测温,捕捉到极端热失控数据(如图2温度&电压-时间曲线):

三元九系电池热失控(a)温度&电压-时间曲线、温升速率-温度曲线和(b)附加热电偶温度-时间曲线

  • 温升速率超200000℃/min:热失控过程从启动到结束仅持续不到3秒,温度从初始值飙升至1681.22℃,展现极强能量释放;

  • 电压骤降:热失控瞬间电压从3.87V跌至0V,印证内部结构彻底破坏;

  • 多点位测温一致:附加热电偶数据显示,电池各部位温度同步剧变,无数据偏差,验证仪器可靠性。

2. 产气特性分析:燃爆冲击力突出

高频压力传感器与产气分析模块数据(如图3产气速率&产气量曲线)显示:

三元九系电池热失控(a)产气速率曲线及(b)产气量曲线

  • 最大产气速率超15000L/min:热失控峰值阶段气体快速释放,形成强烈冲击,需重点关注防爆设计;

  • 产气量同步激增:短时间内累积产气量满足燃爆条件,印证高能量密度电池的燃爆风险。

3. 视频监控佐证:直观呈现热失控危害


高速摄像机记录的热失控瞬间视频(视频1)显示:电池发生剧烈爆炸,伴随大量高温烟气与喷射物,直观印证数据所反映的风险——该影像可作为电池安全防护设计的关键参考依据。

4. 安全性能优化:T1/T2温度显著提升

测试同时发现,该三元九系电池的T1温度(热失控预警温度)与T2温度(热失控抑制温度)较初代产品显著提升,印证其在正极材料、电解液配方上的安全优化,为高能量密度电池的安全应用提供数据支撑。

四、实验结论与行业价值

本次测试具有双重核心价值:

  1. 揭示风险边界:量化呈现三元九系高比能量锂电池热失控的剧烈程度,为车企、电池厂商的安全防护设计(如防爆结构、热阻隔材料)提供精准数据依据;

  2. 验证仪器能力:BAC-800B的高频采集、宽域测温、高压耐受性能得到充分验证,证明其可作为高能量密度锂电池热失控测试的“可靠工具”,助力行业合规测试与研发创新。

简介:本文为合肥格朗检测用BAC-800B大型电池绝热量热仪测试180Ah三元九系高比能量锂电池热失控的案例,详细介绍实验方案与结果,揭示电池热失控剧烈特性,验证仪器可靠性,为新能源行业安全设计与合规测试提供支撑。

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