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标准立项 | 《基于定容压力装置的锂离子电池热失控产气试验方法》
2024-12-26 08:09:41· 来源：中国汽车工程学会标准
由电动汽车产业技术创新战略联盟提出，清华大学和四川赛科检测技术有限公司联合牵头的《基于定容压力装置的锂离子电池热失控产气试验方法》CSAE标准已按《中国汽车工程学会标准（CSAE）制修订管理办法》有关规定通过立项审查，现正式列入中国汽车工程学会标准研制计划，起草任务书编号为：2024-073。
标准研制背景及意义
锂离子电池作为当今电动汽车和便携式电子设备的核心能源存储单元，其安全性能至关重要。随着技术进步和应用需求的增加，电池的能量密度不断提升，同时也带来了更高的安全风险。热失控是锂离子电池最主要的安全隐患之一，它指的是由于内部短路、过热、机械损伤或外部火源等因素引起的自我加热过程，可能导致电池温度和压力急剧升高，甚至发生燃烧或爆炸。
热失控过程中的实时产气速率和总产气量是评估电池安全性的关键指标。根据现有的研究结果表明，这些气体不仅包括易燃的氢气和碳氢化合物，还可能包括有毒的气体如氟化氢（HF）。电池在热失控过程中产生的气体量和类型取决于其化学体系和工作条件。随着电池容量的增加，电池在热失控时可能释放更多的气体。新一代高容量电池，如高镍NCM和硅基负极电池，虽然提供了更高的能量密度，但也可能带来更大的安全挑战。因此，对热失控产气测试的标准进行立项，不仅是必要的，也是紧迫的。
目前，针对国内外针对电池排气的相关标准正在加紧布局，本标准的制定针对试验设备、试验方法及数据计算细节为国行标提供有益补充，为电池制造商、使用者以及安全监管机构提供更量化和标准化的评估框架。通过该测试标准，可以更准确地评估不同化学体系和结构设计的锂离子电池在极端条件下的行为和风险，从而促进电池设计的优化和安全性能的提升。
标准研制主要内容
本标准规定了锂离子电池热失控产气过程的术语与定义、定容压力测试设备及方法和试验报告等要求。标准适用于锂离子电池内短路可控触发测试。标准主要包含术语定义、试验方法、试验报告及附录等几大部分。术语定义部分对试验装置、试验方法等标准涉及概念进行了阐述和定义。试验方法部分规定了锂离子电池产气测试的试验条件、具体方法及流程等内容。其中基本要求部分对试验条件、试验装置组成、和仪器参数和电池样品预处理流程等进行了规定。试验原理部分阐述了定容压力装置工作原理。试验条件及仪器部分规定了测试设备准确度要求及所使用的试验仪器内容。试验流程部分，规定了实验前所需进行的具体准备工作，包括试样预处理要求要求，以及设备安全评估检查等工作内容。同时详细规定了试验具体步骤及及试验中重要参数判断依据。数据分析及计算部分规定了热失控过程典型特征参数计算方法及其单位。试验报告部分规定了试验报告内容要求。附录部分包含了定容压力装置安全承压评估方法及实时产气量拟合方法及其实例。
《基于定容压力装置的锂离子电池热失控产气试验方法》标准项目已启动参编申报，欢迎更多企业、高校、动力电池相关单位参与到标准研究和编制工作中，共同促进锂离子电池安全性能提升。
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