2020電力儲能用鋰離子電池爆炸試驗方法

電力儲能用鋰離子電池爆炸試驗方法目 次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語、定義和符號 1試驗條件 2試驗步驟 3試驗結(jié)果處理 4試驗報告 5I電力儲能用鋰離子電池爆炸試驗方法范圍本標準規(guī)定了電力儲能用鋰離子電池（以下簡稱電池）爆炸試驗方法。本標準適用于電力儲能用鋰離子電池。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T11651 個體防護裝備選用規(guī)范WB/T1061 廢蓄電池回收管理規(guī)范術(shù)語、定義和符號術(shù)語下列術(shù)語和定義適用于本標準。3.1.1電池單體 cell實現(xiàn)化學能和電能相互轉(zhuǎn)化的基本單元，由正極、負極、隔膜、電解質(zhì)、殼體和端子等組成。3.1.2爆炸臨界溫度 criticalexplosiontemperature電池發(fā)生爆炸前表面溫度的最大值。3.1.3爆炸最高溫度 maximumexplosiontemperature電池發(fā)生爆炸過程中火焰溫度的最大值。3.1.4爆炸最大火球體積 maximumexplosionfireballvolume電池爆炸時所產(chǎn)生火球的最大體積。3.1.5爆炸最大壓力 maximumexplosionpressure電池發(fā)生爆炸時對周圍介質(zhì)產(chǎn)生的最大壓力。符號下列符號適用于本標準。P：電池額定充電功率（；：電池充電電壓上限；：電池爆炸火球的最大直線距離（1試驗條件環(huán)境條件溫度試驗期間周圍環(huán)境溫度宜在25℃±2℃。濕度試驗期間周圍環(huán)境濕度宜在15%～90%。大氣壓力試驗期間大氣壓力宜在86kPa~106kPa。試驗設(shè)備充放電裝置充放電裝置應符合如下要求：測量范圍：電壓、電流測量范圍滿足試驗要求。控制精度：±0.1%FS（滿量程。c）0.5FS（滿量程尺寸測量裝置尺寸測量裝置的準確度為±1mm。熱電偶熱電偶應符合如下要求：a）0℃～1000b）0.5℃。c）2s。熱紅外成像儀熱紅外成像儀應符合如下要求：a）0℃～1000℃。b）12%c）5μm～10μm。高速攝影儀高速攝影儀應符合如下要求：a）分辨率：≥1024×1024。b）拍攝速率：≥500幀/s。c）最小曝光時間：0.2ms。2壓力傳感器壓力傳感器應符合如下要求：壓電式壓力傳感器：測壓范圍：≥0.0M（3psi溫度范圍：0℃～150℃。靈敏度：＞10mV。壓阻式壓力傳感器：0.8M（10ps。溫度范圍：0℃～1000℃。靈敏度：＞80mV。試驗步驟一般要求試驗應在有充分安全保護的環(huán)境條件下進行，試驗場地應具備消防設(shè)備。試驗人員應配備防毒面具、手套、防護眼鏡、防護服等安全防護用品，防止試驗過程中電池起火、燃燒、爆炸等對人體造成傷害。安全防護用品須符合GB/T11651規(guī)定并經(jīng)國家相應的質(zhì)檢部門檢測，具有生產(chǎn)許可證及編號標志、產(chǎn)品合格證者，方可使用。電池充電電池充電條件應符合如下要求：25℃±230min。30min。布置紅外熱像儀采用紅外熱像儀測試電池及周圍環(huán)境溫度，對比觀察電池表面溫度，紅外熱像儀距離電池中心為2m，位置如圖1所示。圖1 傳感器布置示意注：電池宜距離地面50cm以上。3布置熱電偶42示，根據(jù)實際情況可在其他位置添加布置熱電偶。布置高速攝影儀

圖2 熱電偶布置示意高速攝影儀距離電池中心2m，高速攝影儀布置如圖1所示。布置壓力傳感器將兩個壓力傳感器對稱布置于垂直電池中心方向，傳感器中心和電池上表面處于水平狀態(tài)，單側(cè)傳感器距電池中心距離為15cm，如圖1所示。電池致爆電池致爆方法如下：2P10Um10Um之前電池發(fā)生爆炸，停止充電；若電池電10Um10Um30min后停止充電。1h。電池回收處理試驗后電池回收處理流程如下：1h。將電池放入儲存容器，容器應具有耐腐蝕、耐壓、防火、防爆、絕緣、隔熱的特性。WB/T1061的相關(guān)規(guī)定。試驗結(jié)果處理爆炸臨界溫度以熱電偶測得的溫度數(shù)據(jù)為準，爆炸臨界溫度tC按公式（1）計算。4式中：tii爆炸最高溫度

tCMAX(ti)

（1）以紅外熱像儀測得的數(shù)據(jù)為準，記錄電池發(fā)生爆炸過程中火焰溫度的最大值tm。爆炸最大火球體積爆炸最大火球體積計算方法如下：D3所示；圖3 最大火球直徑示意圖D? 4?D?3? 爆炸最大壓力

=3?2

（2）以壓力傳感器測試得到的壓力數(shù)據(jù)為準，取爆炸時兩個壓力傳感器測得的壓力分別為p1、p2，爆炸最大壓力記為pM，按公式（3）計算：試驗報告試驗報告中應