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热失控试验检测

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发布时间：2025-05-24 07:15:00 更新时间：2025-05-23 07:15:00

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

热失控试验检测概述

热失控试验检测是针对材料、设备或系统在异常温升条件下可能发生的失控反应进行的安全评估过程。随着锂电池、储能系统及电子设备的广泛应用，热失控问题已成为影响产品安全性和可靠性的关键因素。该检测通过模拟极端温度、电流或机械冲击等条件，评估被测对象在热失控过程中的温度变化、气体释放、燃烧特性及结构稳定性，从而为产品设计和安全防护提供数据支持。

检测项目

热失控试验的核心检测项目包括：
1. 热失控触发阈值：确定材料或电池单体发生不可逆温升的临界条件（如温度、电流）；
2. 温度传播特性：监测热失控过程中热量在模组或系统中的扩散速率；
3. 气体成分分析：定量检测释放的可燃气体（如CO、H₂）及毒性气体含量；
4. 压力变化曲线：记录密闭环境下的压力动态变化，评估爆炸风险；
5. 结构完整性测试：观察外壳形变、电解液泄漏等物理破坏现象。

检测仪器

热失控试验需采用专业设备组合：
- 高低温试验箱：提供-40℃至300℃的精确温控环境；
- 红外热成像仪：实时捕捉热失控过程中的表面温度分布；
- 量热仪（ARC）：测定材料绝热条件下的自发热特性；
- 气相色谱质谱联用仪（GC-MS）：分析释放气体的成分与浓度；
- 高速摄像机：以1000fps以上帧率记录热失控瞬间的物理变化。

检测方法

典型检测流程包括：
1. 触发方式模拟：采用外部加热、过充/过放、针刺或挤压等方式引发热失控；
2. 多参数同步采集：通过热电偶、压力传感器和气体探头同步记录温度、压力及气体浓度数据；
3. 分层级测试：从单体到模组进行逐级试验，评估热失控传播路径；
4. 失效模式分析：结合微观形貌观察（SEM）与热力学计算，解析失效机理。

检测标准

国际通用标准体系包括：
- UL 9540A：储能系统热失控火蔓延评估标准；
- IEC 62619：工业用锂电池安全要求中的热失控测试条款；
- GB/T 36276：中国电力储能用锂离子电池的强制性安全测试规范；
- SAE J2464：电动汽车电池滥用试验中的热失控评价方法。
检测需根据产品应用领域选择对应标准，并满足温度采集精度±1℃、时间分辨率≤1ms等技术要求。