2025-06-05 · 华慧防火技术研究

GB/T 44026-2024中对热失控扩散的要求和测试方法

作为我国首个针对预制舱式锂离子电池储能系统的国家级技术规范,GB/T 44026-2024 预制舱式锂离子电池储能系统技术规范核心突破在于首次将电芯热失控防护升级为国家强制性标准,对舱体防护、耐火材料和测试方法提出了前所未有的严苛要求。

GB/T 44026

作为我国首个针对预制舱式锂离子电池储能系统的国家级技术规范,GB/T 44026-2024 预制舱式锂离子电池储能系统技术规范核心突破在于首次将电芯热失控防护升级为国家强制性标准,对舱体防护、耐火材料和测试方法提出了前所未有的严苛要求。

其在热失控扩散防护方面建立了系统性的技术框架。该标准明确要求,预制舱式储能系统电池单体发生热失控后,需满足 "三不" 原则:不起火、不爆炸、不触发其他电池模块热失控。

测试步骤

样品准备:选取 1 个电池簇布置于预制舱中部,触发对象为簇内中心位置的电池单体。

状态准备:将触发对象的荷电状态(SOC)调整至额定充电能量的 95%,模拟实际运行中的高能量状态。

触发机制:通过恒流充电方式触发热失控,当模块内最高温度达到 300℃或试验时间达到 4 小时,或任一单体出现电压骤降、温度突变等热失控特征时,停止充电并进入观察阶段。

结果判定:记录触发电池模块与监测电池模块的电压、温度、温升速率,记录试验现象,包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸以及外壳破裂位置,要求系统级防护确保热失控被完全遏制。

该测试方法通过模拟极端工况下的热失控传播路径,验证系统的热失控阻断能力。

热失控扩散测试的必要

锂离子电池储能系统的热失控具有显著的 "多米诺效应"。甘肃武威 20MWh 储能电站火灾事故中,单个过充模块引发的热失控在 3 分钟内蔓延至整个电池舱,最终消耗 2000 立方米消防水才得以控制。

GB/T 44026-2024标准要求选取电池簇中心位置单体电芯,通过加热装置使其表面达300℃并维持24小时,模拟最严酷的热失控扩散场景。强制要求预制舱式储能系统在单个电池簇热失控后满足 "不起火、不爆炸、不触发其他模块失控" 的 "三不" 原则,从根本上切断热扩散路径。例如伊顿 xEnergyCubo 系统在测试中,即使触发单体处于 300℃极端条件下 24 小时,仍实现了从电芯到机柜的多层级热失控阻断,证明了标准的实践可行性。

此前储能行业因缺乏统一标准,部分企业简化设计,导致产品性能不稳定。GB/T 44026-2024将热失控升级为国家强制性标准,同时明确要求舱体耐火性能、保温材料燃烧性能需满足燃烧性能A 级规定,并强制要求开展热失控扩散型式试验。这一举措有效提升行业准入门槛,倒逼企业淘汰落后技术。

同时测试数据为系统设计提供关键参数:

材料选型:通过产气量、气体成分分析(如 CO、CH₄浓度),优化阻燃材料,选择符合测试要求的舱体防护材料,满足标准针对预制舱的材料性能提出的燃烧性能,耐火极限等合规要求。

结构设计:依据温度梯度分布数据,调整电池簇间距和通风路径;优化产品设计,提高安全性能。

在锂离子电池储能系统中,电池簇的热失控扩散问题至关重要。一旦某一电池发生热失控,可能迅速蔓延至相邻电池,引发严重事故。

GB/T 44026-2024 的实施标志着我国储能系统安全标准进入 "系统级防护" 新阶段。通过建立从单体到舱体的多层级热失控阻断体系,该标准不仅为行业提供了统一的技术规范,更通过与国际标准的深度对标,推动我国储能技术参与全球竞争。

未来,随着固态电池、智能消防系统等新技术的应用,热失控扩散测试将向 "精准预测、主动防控" 方向持续进化,相关的测试方法和标准也在不断完善和更新,需要我们持续关注和学习。

原文首发于公众号「华慧防火技术研究」,查看原文

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