动力电池热失控与热扩散测试主要用于新能源汽车动力电池及其系统级产品的安全性能验证,适用于动力电池单体、模组、电池包及系统等不同测试对象。测试重点关注电池单体发生热失控后产生的热量、温度变化及异常状态,以及热量是否向相邻电池传播形成连续热失控。
动力电池在过充、内部短路、机械损伤、高温等异常条件下可能发生热失控,并进一步引发相邻电池单体热扩散。热事件一旦无法及时识别和控制,可能造成持续升温、起火、爆炸及烟气等安全风险。因此,通过热失控与热扩散测试,可以验证产品在热事件发生后的传播特性、报警响应和安全状态,为电池包安全设计及风险控制提供依据。
适用产品
- 新能源汽车动力电池单体
- 动力电池模组
- 新能源汽车动力电池包
- 动力电池系统
- 新能源汽车动力电池工程样品及研发样品
检测项目
热失控与热扩散测试需要根据测试对象和项目目标确定具体试验方式。单体层级通常用于研究热失控触发后的热行为,模组及电池包层级则重点关注热量向相邻单体传播后的整体响应、报警功能及安全状态。
| 检测项目 | 测试内容/方法 | 主要验证目的 |
|---|---|---|
| 热失控触发测试 | 按照适用测试方案使指定电池单体发生热失控,并连续监测温度、电压及测试过程中的异常状态。 | 研究电池单体热失控发生后的热行为,为后续热扩散验证提供触发条件和测试数据。 |
| 热失控温升监测 | 在热失控过程中持续采集触发单体及相关位置的温度变化,并记录电压、时间等过程数据。 | 分析热失控过程中的温升特征及热事件发展过程。 |
| 热扩散测试 | 在规定条件下触发单体热失控,持续观察相邻单体及模组、系统的温度和状态变化。 | 验证热失控是否向相邻单体传播,以及产品对热扩散的控制能力。 |
| 热事件报警验证 | 记录热失控发生后电池管理及相关报警系统的响应状态和报警时间。 | 验证热事件识别和报警功能是否能够及时响应。 |
| 热扩散后安全状态验证 | 热事件发生后持续观察测试对象的温度、外观、起火、爆炸及其他异常状态。 | 评价热扩散过程及测试结束后的整体安全状态。 |
| 烟气及乘员舱风险验证 | 根据适用标准和产品技术文件,对热事件报警前后烟气状态及相关安全风险进行分析和验证。 | 评价热事件发生后烟气是否可能对乘员舱造成危险。 |
标准依据
动力电池热失控与热扩散测试目前主要涉及动力电池安全要求及电池包、系统层级的安全验证。现行强制性国家标准GB 38031-2025已于2026年7月1日起实施,其中明确规定了热稳定性试验及热扩散分析与验证要求。实际项目应结合测试对象、产品类别、制造商技术文件和具体试验条款确定实施方式。:contentReference[oaicite:0]{index=0}
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| GB 38031-2025 | 电动汽车用动力蓄电池安全要求 | 适用于电动汽车用动力蓄电池的安全要求及相应试验方法,涵盖单体、电池包或系统等测试对象,现行版本自2026年7月1日起实施。:contentReference[oaicite:1]{index=1} |
| GB/T 31467.3-2015 | 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分:安全要求与测试方法 | 适用于电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统的安全要求及测试方法,具体热安全项目应结合项目要求确认适用性。 |
测试要点
热失控与热扩散测试具有较高的安全风险和过程监测要求,测试过程中需要同时关注触发条件、样品初始状态、温度采集、热事件报警以及热扩散后的安全状态。对于依据GB 38031-2025开展的电池包或系统热扩散分析与验证,还需要结合制造商提供的热事件报警信号说明及相关技术文件进行验证。:contentReference[oaicite:2]{index=2}
| 关注事项 | 常见问题 | 说明 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 触发方式 | 热失控未能按照预定条件稳定触发 | 触发条件会直接影响热失控过程及后续热扩散结果,不同触发方式可能产生不同的热释放特征。 | 测试前根据适用标准及测试方案确认触发方法、样品状态和监测条件,确保试验过程具有可重复性。 |
| 样品状态 | 测试前SOC或温度状态不符合要求 | 电池初始SOC及温度会影响热失控发生条件和热事件发展过程,初始状态差异可能造成测试结果偏差。 | 按照适用标准及项目方案完成SOC调整、温度预处理和静置,测试前确认样品状态。 |
| 温度监测 | 关键位置温度数据缺失或采集异常 | 热扩散判断需要依靠多个位置的温度变化分析,监测点不足或数据中断可能影响传播过程判断。 | 根据样品结构合理布置温度监测点,测试前检查传感器、采集通道及数据记录系统。 |
| 热扩散判断 | 相邻单体温升与热失控传播难以区分 | 相邻区域温度升高可能来自环境传热或触发单体放热,并不一定意味着相邻单体发生热失控,需要结合电压、温度及时间变化综合判断。 | 结合多点温度曲线、电压变化和样品状态进行综合分析,按照适用标准确定热事件及传播判定依据。 |
| 报警响应 | 热事件发生后报警信号出现延迟 | 热事件报警涉及温度、温升速率、电压变化等参数及阈值设置,报警逻辑与实际热事件特征不匹配可能造成响应延迟。 | 核对报警触发参数和阈值,结合实际测试数据分析报警逻辑,并对调整后的策略进行验证。 |
| 安全状态 | 测试结束后仍存在持续升温或其他异常 | 热失控发生后可能存在持续放热过程,测试结束时的瞬时状态不能完全代表后续安全状态。 | 按照适用标准规定的观察和监测要求持续记录温度及外观状态,并完整保存测试过程数据。 |
| 技术文件 | 缺少热事件报警及安全性说明资料 | 部分系统级热扩散验证不仅涉及实际试验,还需要结合制造商提供的报警信号说明和安全技术文件进行综合验证。 | 测试前整理报警参数、触发逻辑及相关安全技术文件,确保文件内容与实际测试方案和样品状态一致。 |
测试流程
- 确认测试对象、产品规格、样品状态及热失控与热扩散测试目标,确定适用标准和测试方案。
- 根据测试要求完成样品SOC调整、环境条件确认及必要的预处理,并检查样品结构和连接状态。
- 根据样品结构布置温度、电压及其他必要的数据采集点,确认测试设备、采集系统和安全监测系统正常。
- 按照测试方案实施热失控触发,并同步记录触发过程中的温度、电压、时间及其他关键参数。
- 持续监测相邻单体、模组及电池包或系统的温度和状态变化,判断是否出现进一步热失控及热扩散。
- 记录热事件报警信号及响应时间,并结合测试过程数据分析报警触发与热事件之间的对应关系。
- 按照适用标准完成规定的观察和安全状态确认,记录起火、爆炸、烟气、结构变化及温度变化等测试现象。
- 整理热失控和热扩散全过程数据、报警记录及测试现象,根据适用标准和项目要求形成测试结果并开展必要的整改验证。
检测价值
热失控与热扩散测试能够从安全角度验证动力电池在单体热失控发生后的传播特性及系统响应,帮助研发人员识别热扩散路径、报警响应和安全控制方面的问题。对于电池包和系统开发,测试结果可用于验证热安全设计及热事件监测策略;对于产品整改,可通过测试数据定位异常环节并验证优化措施的有效性。
对于涉及动力电池安全验证的项目,测试过程中形成的温度、电压、报警时间及异常现象等数据,可结合相关技术文件用于安全分析、设计验证和检测报告编制。GB 38031-2025对热扩散分析与验证提出了具体要求,包括不起火、不爆炸、热事件报警以及相关烟气安全技术说明等内容。:contentReference[oaicite:3]{index=3}
关于德恺汽车配件检测
德恺汽车配件检测可针对动力电池单体、模组、电池包及系统的热安全需求开展相关测试服务,根据产品结构、测试对象和项目要求制定热失控与热扩散测试方案,并结合温度、电压、报警信号及测试现象进行过程数据记录和分析,为动力电池安全设计验证及产品整改提供技术支持。
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