**热失控
2025年3月29日,一辆小米SU7在高速碰撞后爆燃致3人死亡的惨剧,再次将电池安全问题推向风口浪尖。随着储能电池在电动汽车、便携式电子设备、储能电站等领域的广泛应用,电池热失控引发的安全事故时有发生,严重威胁到人们的生命财产安全和环境安全。
电池热失控是由多种滥用诱因引发,包括机械滥用(挤压、针刺)、电气滥用(短路、过充、过放)和热滥用(过热),电池本体原因(制造瑕疵、老化衰竭)也会导致热失控。其过程可分为多个阶段,从SEI膜分解、隔膜熔化,到正极材料分解、电解质燃烧等,最终引发大规模短路和连锁热失控。

测试采用不同的触发方式,如外部加热、过充电流注入、短路等,诱发电池热失控;然后通过高精度的温度传感器、压力传感器、摄像头等设备,实时监测电池在热失控过程中的温度变化、压力变化、外观形貌变化等参数;同时,记录热失控发生的时间、持续时间以及是否出现明火、烟雾等危险现象。对于电池组或电池包,还会测试热失控在电池单体之间的传播情况,评估电池系统的整体安全性。
各国家和地区的相关标准对电池热失控性能提出了明确要求,只有通过相应测试的电池产品才能进入市场,这也是企业确保产品符合市场准入要求的关键环节。

GB/T 44026-2024
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。

GB 44240-2024
中国首部储能电池安全强制性国标GB 44240-2024《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》由工信部主导制定,历时三年打磨,将于2025年8月1日正式实施。GB44240标准是目前行业公认最高规格的储能安全性国标,更专注于工业级、大型储能场景,旨在保障储能系统全生命周期的可靠运行。
其中关于热失控及其扩散测试要求如下:
热失控测试:电芯在热失控触发后,需通过温度监测(如电芯表面温度≥300℃)确认失控状态,随后观察1小时,要求电池系统不起火、不爆炸。
热扩散测试:评估电池组系统承受单电池热失控事件的能力,以确保热失控事件不会导致电池组系统着火。选择电池组中心位置或受包围的电芯作为触发点,可以使用激光、加热等方式触发目标电池热失控,模拟最不利条件下的热传播路径;之后观察电池组系统24h,电池间应不发生热扩散,电池组系统应无外部火焰、电池组系统外壳应不发生破裂。

GB/T 36276-2023
国家标准化管理委员会于2023年12月28日发布的新版GB/T 36276-2023《电力储能用锂离子电池》且新版本标准已经于2024年7月1日正式实施。该标准对电池单体、电池模块以及电池簇等方面均作出了详尽规定。
针对热失控测试,GB/T 36276电芯,模组均提出要求,热失控采用过充触发方式,不应触发与其他电池单体发生热失控,不应起火,不应爆炸,绝缘性能应满足相应要求。
UL 9540A:2025
作为全球首部针对储能系统热失控蔓延的安全规范,该标准通过一系列严格的测试方法,评估电池储能系统在发生热失控蔓延后的系统安全性,为制定储能系统的安全设计、安装和运行策略提供了科学依据。UL 9540主要侧重于检测储能系统用电芯发生热失控时的起火特性,以评估储能系统的防火防爆措施。其触发热失控的方法通常为加热法,将电芯加热至热失控状态,观察热量扩散情况。
UL 9540A被公认为储能消防安全的“金标准”,其核心价值在于通过四级测试(电芯-模组-单元-安装)量化热释放率、气体成分及爆炸压力等参数,为消防部门提供科学救灾依据。该标准已被纳入美国NFPA 855消防规范,成为储能电站获取安装许可的前置条件。

IEC 62619
用于工业应用的锂离子电池,检测电芯在触发热失控时相邻或其他部位电芯是否发生起火、爆炸、热失控扩散等现象。触发方式包括加热、针刺、过充等。
Ps. IEC62619的电池系统“热传播”测试,二选一。如果电池单体选择做“内部短路”测试,并且合格,那么系统是不需要进行“热传播”测试的。
UL 1973
适用范围较广,适用于住宅、商业、工业以及公用事业等领域中使用的储能电池系统和设备。包括锂离子、锂金属等多种电芯类型。
侧重于检测电池系统中电芯发生热失控时,对周围电芯及电池系统的影响,获得相关数据,以便通过电芯设计减少单个电芯失效时对整个电池系统的影响。
除外部加热法外,还提供了多种触发热失控方法,如内部缺陷类的导电污染物、隔膜破坏、内部加热器等,以及外部应力类的挤压机制、针刺、短路、过充等。
GB 38031-2025
GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》是中国针对电动汽车动力电池安全制定的强制性国家标准,将于2026年7月1日正式实施。小米SU7“3·29”事故的车辆爆燃问题至今还未有结论,动力电池的新国标实施时间已在倒计时。
具体来看,此次新版《安全要求》最主要的变化在于对热扩散测试的修订。新版《安全要求》将热扩散测试技术要求从此前标准的“着火、爆炸前5分钟提供热事件报警信号”,修改为“不起火、不爆炸(仍需报警),烟气不对乘员造成伤害”。
新版《安全要求》也被行业认为是最严动力电池“安全令”。
Ps,动力电池热失控测试方面,在国际上,IEC 62660 - 2、IEC 62660 - 3等众多标准对动力电池热失控测试有所规定。但在试验环境方面、初始SOC状态和触发方式、热失控判定条件上不同标准有差异。

对比
原文首发于公众号「华慧防火技术研究」,查看原文