2020电力储能用锂离子电池爆炸试验方法

电力储能用锂离子电池爆炸试验方法目 次范围 1规范性引用文件 1术语、定义和符号 1试验条件 2试验步骤 3试验结果处理 4试验报告 5I电力储能用锂离子电池爆炸试验方法范围本标准规定了电力储能用锂离子电池（以下简称电池）爆炸试验方法。本标准适用于电力储能用锂离子电池。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T11651 个体防护装备选用规范WB/T1061 废蓄电池回收管理规范术语、定义和符号术语下列术语和定义适用于本标准。3.1.1电池单体 cell实现化学能和电能相互转化的基本单元，由正极、负极、隔膜、电解质、壳体和端子等组成。3.1.2爆炸临界温度 criticalexplosiontemperature电池发生爆炸前表面温度的最大值。3.1.3爆炸最高温度 maximumexplosiontemperature电池发生爆炸过程中火焰温度的最大值。3.1.4爆炸最大火球体积 maximumexplosionfireballvolume电池爆炸时所产生火球的最大体积。3.1.5爆炸最大压力 maximumexplosionpressure电池发生爆炸时对周围介质产生的最大压力。符号下列符号适用于本标准。P：电池额定充电功率（；：电池充电电压上限；：电池爆炸火球的最大直线距离（1试验条件环境条件温度试验期间周围环境温度宜在25℃±2℃。湿度试验期间周围环境湿度宜在15%～90%。大气压力试验期间大气压力宜在86kPa~106kPa。试验设备充放电装置充放电装置应符合如下要求：测量范围：电压、电流测量范围满足试验要求。控制精度：±0.1%FS（满量程。c）0.5FS（满量程尺寸测量装置尺寸测量装置的准确度为±1mm。热电偶热电偶应符合如下要求：a）0℃～1000b）0.5℃。c）2s。热红外成像仪热红外成像仪应符合如下要求：a）0℃～1000℃。b）12%c）5μm～10μm。高速摄影仪高速摄影仪应符合如下要求：a）分辨率：≥1024×1024。b）拍摄速率：≥500帧/s。c）最小曝光时间：0.2ms。2压力传感器压力传感器应符合如下要求：压电式压力传感器：测压范围：≥0.0M（3psi温度范围：0℃～150℃。灵敏度：＞10mV。压阻式压力传感器：0.8M（10ps。温度范围：0℃～1000℃。灵敏度：＞80mV。试验步骤一般要求试验应在有充分安全保护的环境条件下进行，试验场地应具备消防设备。试验人员应配备防毒面具、手套、防护眼镜、防护服等安全防护用品，防止试验过程中电池起火、燃烧、爆炸等对人体造成伤害。安全防护用品须符合GB/T11651规定并经国家相应的质检部门检测，具有生产许可证及编号标志、产品合格证者，方可使用。电池充电电池充电条件应符合如下要求：25℃±230min。30min。布置红外热像仪采用红外热像仪测试电池及周围环境温度，对比观察电池表面温度，红外热像仪距离电池中心为2m，位置如图1所示。图1 传感器布置示意注：电池宜距离地面50cm以上。3布置热电偶42示，根据实际情况可在其他位置添加布置热电偶。布置高速摄影仪

图2 热电偶布置示意高速摄影仪距离电池中心2m，高速摄影仪布置如图1所示。布置压力传感器将两个压力传感器对称布置于垂直电池中心方向，传感器中心和电池上表面处于水平状态，单侧传感器距电池中心距离为15cm，如图1所示。电池致爆电池致爆方法如下：2P10Um10Um之前电池发生爆炸，停止充电；若电池电10Um10Um30min后停止充电。1h。电池回收处理试验后电池回收处理流程如下：1h。将电池放入储存容器，容器应具有耐腐蚀、耐压、防火、防爆、绝缘、隔热的特性。WB/T1061的相关规定。试验结果处理爆炸临界温度以热电偶测得的温度数据为准，爆炸临界温度tC按公式（1）计算。4式中：tii爆炸最高温度

tCMAX(ti)

（1）以红外热像仪测得的数据为准，记录电池发生爆炸过程中火焰温度的最大值tm。爆炸最大火球体积爆炸最大火球体积计算方法如下：D3所示；图3 最大火球直径示意图D⎝ 4⎛D⎞3⎝ 爆炸最大压力

=3⎜2

（2）以压力传感器测试得到的压力数据为准，取爆炸时两个压力传感器测得的压力分别为p1、p2，爆炸最大压力记为pM，按公式（3）计算：试验报告试验报告中应