锂离子电池热失控

热失控测试是指在特定条件下，对电池进行过热或短路测试，以验证其在特殊情况下的安全性能。

UL1973标准是针对锂离子电池组的安全要求和测试标准，其中包括热失控测试的要求。

1.测试目的热失控测试的主要目的是验证电池在意外情况下的安全性能，包括特殊温度、短路等情况下电池是否会出现热失控、燃烧或爆炸等安全问题。

这些测试可以帮助制造商和用户了解电池的安全性能，并制定相应的安全措施。

2.测试条件在进行热失控测试时，需要根据UL1973标准中的相关要求，设置适当的测试条件，包括测试温度、环境湿度、电池状态等。

这些条件通常是根据实际使用场景和潜在风险来确定的，以确保测试结果的可靠性和代表性。

3.测试方法热失控测试通常会采用模拟实际使用场景的方法，如暴露电池样品在特殊温度下、进行短路测试等。

测试过程需要监控电池的温度变化、电压变化等参数，并及时采取安全措施，以避免测试中出现意外情况。

4.测试结果评估在进行热失控测试后，需要对测试结果进行全面评估，包括电池的安全性能、热失控的原因及可能的改进措施等。

这些评估结果将对电池的设计和生产过程产生重要的影响，有助于提高电池的安全性能和可靠性。

5.测试报告需要编制热失控测试的详细测试报告，包括测试条件、方法、结果评估等内容，并按照UL1973标准的要求进行归档保存。

这些报告可以作为产品认证和合规性评估的重要依据，也可以为用户提供安全保障的参考。

热失控测试是锂离子电池安全性能评估的重要环节，UL1973标准对其进行了详细的要求，制造商和用户都应该高度重视这一环节，以确保电池产品的安全可靠性。

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希望对您有所帮助。

UL1973标准是专门针对锂离子电池组的安全要求和测试标准，被广泛应用于电池产品的认证和合规性评估。

其中包括了对热失控测试的详细要求，以验证电池在特殊情况下的安全性能。

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（原创实用版4篇）编制人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编制单位:_______________编制时间:____年___月___日序言下面是本店铺为大家精心编写的4篇《ul9540a电芯热失控测试方法》，供大家借鉴与参考。

下载后，可根据实际需要进行调整和使用，希望能够帮助到大家，谢射!（4篇）《ul9540a电芯热失控测试方法》篇1UL 9540A 是一种针对锂离子电池的安全测试标准，其中包括了热失控测试方法。

热失控是指电池在高温环境下由于内部或外部因素导致温度不断上升，最终导致电池破裂、爆炸等安全事故。

UL 9540A 中定义的热失控测试方法如下： 1. 将电池组放置在温度为 50±2℃的环境中，然后通过电阻加热器将电池组的温度逐步升高至 150±2℃。

2. 在温度达到 150±2℃后，将电池组从加热器中移除，并观察电池组的温度变化。

如果电池组的温度在 30 分钟内下降至 120±2℃以下，则判断电池组通过热失控测试。

3. 如果电池组的温度在 30 分钟内未能下降至 120±2℃以下，则需要进行进一步的测试。

在接下来的测试中，将电池组放置在温度为 120±2℃的环境中，然后通过电阻加热器将电池组的温度逐步升高至 200±2℃。

4. 在温度达到 200±2℃后，将电池组从加热器中移除，并观察电池组的温度变化。

如果电池组的温度在 30 分钟内下降至 120±2℃以下，则判断电池组通过热失控测试。

5. 如果电池组的温度在 30 分钟内未能下降至 120±2℃以下，则判断电池组未通过热失控测试。

《ul9540a电芯热失控测试方法》篇2UL9540A 是一种针对锂离子电池的安全测试标准，其中包括了热失控测试方法。

热失控是指电池在高温环境下由于内部或外部因素导致温度不断上升，最终导致电池破裂、爆炸等安全事故。

锂离子电池热失控研究热点与趋势摘要：当今时代，国家大力开发各种新型能源，符合可持续发展理念，电动汽车应运而生，逐渐成为新能源汽车的主体，其动力来源以锂离子电池较为普遍。

因具有自放频率低、能量高、使用年限长等特点，锂离子电池逐渐成为了新能源汽车的首选。

随着锂离子电池应用范围的不断扩大，出现了充电安全隐患、挤压碰撞致使损坏等一系列问题。

锂离子电池的科学应用是目前研发新能源电池应首要关注和研究的重点，对新能源汽车领域的发展有着至关重要的作用。

目前,国内外研究人员已对锂离子电池热失控引起的安全问题进行了大量研究,并初步掌握了热失控的引发条件、蔓延过程和抑制防护方法,为大规模推广和应用电动汽车奠定了基础。

关键词：锂离子电池；热失控；热点与趋势引言2021年10月，中国汽车工业协会发布2021年新能源汽车销量或突破300万辆，标志着作为推行“中国制2025”的重点领域的新能源汽车在我国商用新能源汽车方面取得重大进展。

但随着大量新能源汽车进入交通体系，新能源汽车安全事故也随之增加，其中以锂离子电池为动力源的纯电动汽车着火事故更是触目惊心。

这严重威胁到人们的生命财产安全，极大地打击了人们对新能源汽车行业的信心，锂离子电池热失控成为亟待解决的重要问题。

1锂离子电池工作机理为了解锂离子电池的失效机制，首先需要明确其工作机理。

锂离子电池通常由正极材料、负极材料、电解液和隔膜构成。

商业化的正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）、镍酸锂（LiNi2O4）、锰酸锂（LiMn2O4）和三元正极材料。

负极材料主要是石墨和无定形碳，因正极材料而异，通常需要满足锂离子扩散条件，且成本低。

电解液由锂盐和有机溶剂组成，常用的有机溶剂如碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲酯等。

隔膜主要采用聚烯烃隔膜，如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等。

在放电过程中，锂离子从正极材料脱出，并在电解液中扩散至负极嵌入负极材料，电子在外加载荷作用下，从正极移动到负极。

锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述目录锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述 (1)1国内外锂离子电池研究历程 (1)12不同荷电状态下受热的锂离子电池热失控研究 (3)参考文献 (4)1国内外锂离子电池研究历程锂离子电池作为清洁、无污染的新型储能装置成为诸多领域的主要动力供应源，其在日常应用过程中会遇到的普遍问题即为电池容量的衰减致使的电池老化，导致容量衰减较为常见的因素有电池的长循环充放电、过充过放等，这由锂离子电池的正负极材料及工作原理决定。

在目前国内外开展的研究工作中，对锂离子电池循环过充放电及电极材料的影响机理的研究取得了一定进展。

长循环或者以较大电流充放电时会引起锂离子电池内阻发生变化。

在实际应用中，由于各种人为原因，锂离子的电池通常会过度充电或过度放电。

因此，对锂离子电池的过充和过放进行研究，不仅可以弄清电池在过充和过放过程中的热行为，而且可以加深对锂离子电池过充和过放热失控原因的认识，掌握失控发热的主要原因。

国内学者对过充锂离子电池的热失控安全性进行了系统的研究。

2017年，叶佳娜[13]通过定量测定过充和热失控的临界条件，从三个方面研究了电池过充和热失控的机理，为锂离子电池的工业应用提供了理论依据和技术支持。

顾宗玉等人[14]于2018年对锂离子电池在过充条件下的热失控爆炸事故进行了研究，选取了100%SOC、50%SOC和0%SOC的电池进行实验，得出了随着荷电状态的变化，锂离子电池热失控反应后的痕迹特征有很大的不同的实验结论。

2019年，朱晓庆等[15]以锂离子动力电池单体为研究对象,研究其在不同充电倍率条件下的行为特性。

结论指出充电倍率的增大会使锂电池热失控峰值温度及电压都升高，其研究为锂离子电池的安全性设计及如何管理电池故障提供了建议。

事实上，关于过充放电对锂离子电池安全性能的影响国外也进行了许多相关的研究。

2019年，Huang等[16]研究了不同的电池封装方式对锂离子电池过充电时的热失控行为的影响。

磷酸铁锂离子电池热失控研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磷酸铁锂离子电池作为一种新型高能量密度储能装置，在电动汽车、储能设备等领域有着广泛的应用前景。

然而，随着电动汽车行业的快速发展，磷酸铁锂离子电池热失控问题逐渐凸显出来，给人们的生产生活带来了潜在的安全隐患。

本文旨在对磷酸铁锂离子电池热失控现象进行深入研究，探讨其导致的原因，提出预防热失控的措施，以及分析磷酸铁锂电池研究的意义和未来展望。

通过本文的研究，希望能够为磷酸铁锂电池的安全使用和进一步发展提供一定的参考和指导。

1.2 文章结构:本文将围绕磷酸铁锂离子电池热失控这一重要课题展开讨论，首先对磷酸铁锂电池的基本原理和结构进行简要介绍，然后详细探讨热失控的定义、影响以及可能的原因分析。

在正文部分中，将从宏观和微观两个角度对磷酸铁锂电池热失控进行深入探讨，以期揭示其内在机制。

在结论部分，将总结本文的研究成果并提出预防热失控的有效措施，同时探讨磷酸铁锂电池研究的重要意义和未来发展方向。

通过系统性的论证和分析，本文旨在为磷酸铁锂电池热失控问题的解决提供新的思路和方法。

1.3 目的磷酸铁锂离子电池作为一种新型的电池技术，具有高能量密度、长循环寿命和良好的安全性等优点，被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。

然而，磷酸铁锂电池在运行过程中可能出现热失控现象，导致电池燃烧甚至爆炸，对人员和环境安全造成严重威胁。

因此，本文旨在深入研究磷酸铁锂电池热失控的原因和机制，探讨预防热失控的策略，为提高磷酸铁锂电池的安全性和稳定性提供科学依据和技术支持。

同时，通过对磷酸铁锂电池研究的总结和展望，为未来磷酸铁锂电池的研究和应用指明方向，推动新型电池技术的发展和进步。

2.正文2.1 磷酸铁锂电池简介:磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池，具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，因此被广泛应用于电动汽车、储能系统和移动设备等领域。

相比传统的钴酸锂电池，磷酸铁锂电池具有更高的热稳定性和更低的成本，是一种具有很大发展潜力的锂离子电池技术。

锂电池热失控机理、原因分析及防护措施热失控指的由各种诱因引发的链式反应现象，导致电池在短时间内散发出的大量热量和有害气体，严重时甚至会引起电池着火和爆炸。

导致热失控发生的原因有很多，比如过热、过充、内短路、碰撞等。

电池热失控往往从电池电芯内的负极SEI膜分解开始，继而隔膜分解熔化，导致负极与电解液发生发应，随之正极和电解质都会发生分解，从而引发大规模的内短路，造成了电解液燃烧，进而蔓延到其他电芯，造成了严重的热失控，让整个电池组产生自燃。

一、热失控阶段的划分热失控的阶段的划分方法存在着不同的说法，核心应该是，跨越了哪个点，热趋势将无法逆转。

有理论认为这个点是隔膜的大规模溶解。

在此之前，温度降下来，物质活性下降，反应会减缓。

一旦突破这个点，正负极已经直接相对，电芯内部温度不可能被降低，无法终止反应的继续了。

该理论将热失控划分为三个阶段，自生热阶段（50℃-140℃），热失控阶段（140℃-850℃），热失控终止阶段（850℃-常温），一些文献提供的隔膜大规模融化温度起始于140℃。

自生热阶段，又被叫做热积累阶段，它开始于SEI膜的溶解。

SEI膜在温度达到90℃左右的时候，其溶解现象就会被明显的观察到SEI膜的溶解，使得负极以及负极内包含的嵌锂碳成分直接暴露在电解液里，嵌锂碳与电解液发生放热反应，造成温度升高。

温度的上升反过来促进了SEI膜的进一步分解。

如果没有外部降温手段的作用，这个过程会滚动向前，直至SEI膜全部分解。

热失控阶段是指温度超过140℃以后，正负极材料都加入了电化学反应的行列，反应物质量的增加，使得温度的提升速度更快了。

外部可以观测到的参数变化，是电压的急剧下跌，其过程被描述为：达到这个温度区间后，隔膜开始大量融化，正负极直接连通，造成大规模短路的发生。

至此，热失控已经开始，不会再停下来。

短时间内，剧烈的反应生成大量气体的同时生成大量的热，热量又给气体加热，膨胀的气体冲破电芯壳体，发生物质喷射之类的现象，四散的物质也带走了部分热量。

锂电池热管理锂离子电池作为电动汽车和储能系统的重要组成部分，具有高能量密度、长寿命和环保等优点，越来越受到人们的关注。

锂离子电池的高能量密度也带来了热失控的风险，一旦发生热失控，可能会导致电池燃烧或爆炸，造成严重的人身和财产损失。

锂离子电池的热管理问题亟待解决。

本文将从锂离子电池的热失控机理、热管理策略和热管理技术三个方面对锂离子电池的热管理进行分析。

一、锂离子电池的热失控机理锂离子电池的热失控是指电池内部温度升高过快或过高，无法通过散热平衡内部能量而导致电池损坏的现象。

电池热失控的机理主要源于电池内部的化学反应和结构缺陷。

1.化学反应导致电池热失控锂离子电池在工作中，正极和负极之间的锂离子来回移动，通过电解液中的离子转移电荷，从而产生电流。

电池在充放电过程中会发生一系列化学反应，如正极和负极的化学反应、电解液的化学反应等。

这些化学反应可能会产生热量，当热量累积到一定程度时，就会引起电池内部温度的升高。

特别是在高温环境下，由于化学反应速率增加，电池内部的热量累积速度更快，更容易引起热失控。

锂离子电池的另一个热失控机理是结构缺陷。

电池中的正极、负极和隔膜等组成部分都可能存在结构缺陷，这些缺陷可能会引起电池内部的短路和热量聚集。

如果电池内部的热量聚集到一定程度，就会导致电解液的挥发和产生气体。

当气体积聚到一定程度时，就会引起电池内部的压力升高，从而引起电池燃烧或爆炸。

为了避免锂离子电池的热失控，需要采取一系列热管理策略来控制电池内部的温度，并及时预警和处置异常情况。

1.温度控制策略温度控制是锂离子电池热管理的核心策略。

通过控制电池内部温度，可以减缓化学反应速率，降低电池内部的热量累积速度。

目前，电池温度控制策略通常采用恒温、过温保护和风冷等方式。

恒温是通过保持电池内部温度恒定来控制电池内部热量的累积，过温保护是在电池内部温度升高到一定程度时启动，通过控制电池内部温度和压力来防止电池燃烧或爆炸，而风冷则是通过外部导风设备将冷风对电池进行冷却。

锂离子电池凭借其优良的性能已广泛应用于电子产品、电动汽车和储能系统等领域,然而由于锂离子电池主要由易燃电解液和活性电极材料组成,在滥用条件下很容易引发电池自放热反应从而导致电池热失控甚至起火爆炸,这正是锂离子电池安全事故时有发生而不能杜绝的根本原因。

内短路是一种常见的锂离子电池热失控成因,与过充、过热和外短路等电池热失控的成因相比,内短路造成的危害更大、监测和预防难度更大且更易发。

锂离子电池内短路的常见诱因有机械滥用(针刺、挤压和重物冲击等)、生产缺陷和锂枝晶生长。

为了进一步揭示锂离子电池的内短路机理,本文采用实验手段和有限元数值模拟方法对针刺和锂枝晶导致的锂离子电池内短路过程进行了研究。

本文首先使用实验和数值模拟对传统钢针针刺导致的锂离子电池内短路过程进行了研究,分析了电池荷电状态、刺针直径和针刺速度等参数对电池温升的影响,并对电池内部各热源产热功率和刺针散热功率进行了研究。

结果显示传统钢针导致的锂离子电池内短路过程中,刺针扮演两方面的作用,决定短路电流和散热。

一方面,刺针直径越大则短路电流和焦耳产热功率愈大;另一方面,刺针直径越大其从短路点散热的能力也越大。

针刺时电池极耳电压随时间呈指数衰减,电压的波动和回升是由短路电流突降导致的过电势造成的。

未热失控情况下电池内部的总产热量主要由短路点的焦耳产热贡献。

基于对传统钢针导致电池内短路过程的研究结果,本文提出了一种用低导热系数和低电导率的聚甲醛材料制作的电池针刺测试刺针,并采用针刺实验和数值模拟相结合的方法分析了聚甲醛刺针和传统的钨钢针触发电池内短路时电池电热响应的区
别,比较了这两种刺针在电池内短路过程中所扮演角色的差异。

锂离子电池内部温度及热失控快速检测方法——交流内阻法随着电动汽车的大规模普及，我们看到和接触到电动汽车的机会也越来越多，但是很多人仍然对于锂离子电池的安全性抱有怀疑的态度，其实经过多年的技术发展，锂离子电池本身的安全性已经得到了很大的提升，其次电池包安全管理系统，例如热失控预警系统，快速灭火装置等近年来都取得了长足的发展，即便是锂离子电池发生安全事故，也能够提前预警，灭火剂压制热失控蔓延，为车内乘客逃生争取到足够的时间，确保乘客的人身和财产安全。

锂离子电池的热失控原因可以分为两大类：1）外部原因，例如过充、外部短路、加热和机械滥用等；2）内部原因，例如内部的缺陷（如金属杂质等），正负极材料在循环中的衰降等。

引起锂离子电池热失控的外部原因的监控比较简单，例如监测电压、监测电池表面温度等，但是监测锂离子电池内部原因则比较困难。

近日美国约翰普金斯应用物理实验室的Rengaswamy Srinivasan（第一作者，通讯作者）等人研究发现通过监测锂离子电池内阻能够高分辨率的分析锂离子电池内部温度的变化，在早期对锂离子电池热失控进行预警，Rengaswamy Srinivasan将电池的内阻分为两个部分：1）阻抗振幅Z；2）夹角j，Rengaswamy Srinivasan 的研究发现夹角j与锂离子电池的容量关系较小，但是与电池温度具有很强的相关性，因此可以通过监测夹角j的变化实现对锂离子电池内部温度的实时监测，从而在热失控发生前进行预警。

上图为一个典型的锂离子电池的交流阻抗图谱，锂离子电池的交流阻抗主要包含两部分：实数部分Z’和虚数部分Z’’。

为了便于分析，作者将阻抗的实数部分和虚数部分整合成为了两个部分：即振幅Z=（Z’2+Z’’2）1/2，以及Z’和Z’’之间的夹角j，因此Z’=Z cos(j)，Z’’=Z sin(j)。

其中振幅Z与锂离子电池的尺寸和容量有关，一般电池越大Z越小，而夹角j则与电池的尺寸关系不大。