鋰電池為何會突然“暴走”?揭秘?zé)崾Э乇澈蟮臏y試方法
你有沒有遇到過這種情況:手機或筆記本用久了莫名鼓包,或者在新聞里看到電動車、充電寶突然起火冒煙?
其實,絕大多數(shù)鋰電池安全事故的背后,都指向同一個關(guān)鍵因素——熱失控。
簡單來說,電池內(nèi)部因為短路、過充、擠壓、針刺等原因局部溫度驟升,如果熱量無法及時散出,就會引發(fā)一系列連鎖反應(yīng):
隔膜融化 → 內(nèi)部短路加劇 → 溫度進一步升高 → 電解液分解產(chǎn)氣 → 起火或爆炸。
整個過程可能只有短短幾秒鐘。
那么問題來了:電池廠家到底是怎么提前判斷一款電池“安不安全”的?
這就不得不提到一個關(guān)鍵設(shè)備——絕熱量熱儀。
一、什么是絕熱量熱儀?
你可以把它理解成一個能模擬“較惡劣情況”的熱測試箱。
它會創(chuàng)造一個絕熱環(huán)境,也就是說:電池自己產(chǎn)生的熱量幾乎不會散失到外界,而是大部分用于加熱自身。這樣,研究人員就能較為精確地測出電池在近似無干擾情況下的真實熱反應(yīng)行為。
核心測試參數(shù)包括:
熱失控起始溫度(T?):電池開始發(fā)生不可逆自放熱的溫度點
熱失控溫度(T?):電池失控狀態(tài)下達到的較高溫度值
溫升速率(dT/dt):熱量釋放的激烈程度
絕熱溫升特性曲線:全程溫度隨時間變化的完整軌跡
這些數(shù)據(jù),是電池安全評估中的關(guān)鍵指標(biāo)之一。
二、小型電池怎么測?——BAC-90A & BAC-200A
對于18650、21700、軟包、4680等中型及以下電芯,目前行業(yè)內(nèi)常用的測試設(shè)備包括江蘇百納推出的BAC-90A和BAC-200A小型電池絕熱量熱儀。
| 型號 | 適合電芯 | 主要特點 |
|---|---|---|
| BAC-90A | 18650等小型電池 | 入門級,性價比較高,同時采集電壓/電流/壓力/溫度,集成熱濫用與電濫用測試 |
| BAC-200A | 最長240mm電芯(軟包、4680圓柱等) | 自帶輔助加熱,實驗效率可提升;支持產(chǎn)氣聯(lián)合分析 |
尤其是BAC-200A,功能更為豐富,除標(biāo)準(zhǔn)熱失控測試外,還可實現(xiàn):
充放電產(chǎn)熱測試(恒流/恒壓模式)
電池比熱容測試(恒功率/恒速率法)
熱失控產(chǎn)氣量與產(chǎn)氣速率分析(需選配氣體采集模塊)
有了這些數(shù)據(jù),你就能從“它會不會燒”的定性判斷,進階到“它燒的時候有多激烈、出多少氣、氣體是否具有爆炸風(fēng)險”的定量評估。
三、真實應(yīng)用案例
曾經(jīng)有一家便攜儲能電源企業(yè),委托我們對某品牌18650電芯進行安全性評估。
我們在BAC-200A上采用HWS(加熱-等待-搜索)模式進行測試,發(fā)現(xiàn)該電芯的熱失控起始溫度為128℃,低于一般行業(yè)參考水平(通常要求高于150℃)。
企業(yè)據(jù)此及時更換了電芯方案,有效避免了一次批次性安全隱患。
四、哪些人應(yīng)該關(guān)注這項測試?
電芯研發(fā)與工藝工程師
電池PACK廠安全測試人員
消費電子、小動力工具、輕型電動車行業(yè)
需要過UL、IEC、GB/T等安全認(rèn)證的團隊
掌握熱失控測試方法,不僅有助于滿足監(jiān)管要求,也是產(chǎn)品安全設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。
五、總結(jié)與互動
絕熱量熱儀不僅是一種輔助檢測設(shè)備,更是電池安全評估中的核心工具之一。
通過BAC-90A、BAC-200A等設(shè)備,研發(fā)人員可以:
提前發(fā)現(xiàn)電池?zé)岚踩苑矫娴亩贪?/span>
優(yōu)化電芯材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計
在認(rèn)證測試前降低潛在風(fēng)險
相關(guān)產(chǎn)品
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