《锂离子动力蓄电池热失控绝热量热测试方法》

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锂离子动力蓄电池热失控绝热量热测试方法

1范围

本文件规定了锂离子动力蓄电池单体热失控的绝热加速量热测试的测试条件、样品准备、测试方

法和数据处理等内容。

本文件适用于电动汽车用锂离子动力蓄电池单体（以下简称“电池单体”）的测试。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。

GB38031—2020电动汽车用动力蓄电池安全要求

GB/T19596—2017电动汽车术语

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电池单体secondarycell

将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置。

注：通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充放电。

[来源：GB38031-2020，3.1]

3.2

额定容量ratedcapacity

以制造商规定的条件测得的并由制造商申明的电池单体、模块、电池包或系统的容量值。

注：额定容量通常用安时（Ah）或毫安时（mAh）来表示。

[来源：GB38031-2020，3.7]

3.3

绝热加速量热仪adiabatic-acceleratingratecalorimeter

一种专门用于测量化学反应或物理过程中释放或吸收的热量的实验装置。该仪器通常包括一个样

品室，用于容纳测试样品，以及一个绝热系统，控制热量的流失或进入系统。

注：仪器原理是在绝热条件下，即在没有热量交换的环境中，确保了所有释放或吸收的热量都与所被测样品的反

应或过程直接相关。

3.4

K型热电偶typeKthermocouple

一种温度传感器，由镍铬和镍铝导体连接而成闭合回路，通过测量连接点与接线端之间电势差，

可以确定连接点处的温度，量程大于1300℃。

3.5

铠装K型热电偶sheathedtypeKthermocouple

镍铬和镍铝导体包裹在一种用于增强热电偶的机械强度和耐用性保护铠装套中的热电偶，铠装套

通常由不锈钢等材料制成。

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3.6

截止电压cut-offvoltage

制造商规定的动力蓄电池在充电或放电过程中，电池操作的电压达到的一个特定阈值，保护电池

免受过度充电（上限截止电压）或过度放电（下限截止电压）的影响。

3.7

荷电状态stage-of-charge

当前蓄电池中按照规定放电条件可以释放的容量占可用容量的百分比。

[来源：GB/T19596-2017，3.3.3.2.5]

3.8

电池极芯batterycore

由正极、负极、隔膜以叠片或卷绕的方式组合在一起的组件，是锂离子电池的核心组件。

3.9

方壳电池prismaticcell

结构上采用铝壳或钢壳封装，外形为长方体形的锂离子蓄电池。

3.10

软包电池pouchcell

在结构上采用铝塑膜封装的锂离子蓄电池。

3.11

圆柱电池cylindricalcell

外形为圆柱型的锂离子蓄电池。

3.12

热失控thermalrunaway

是由各种诱因引发的锂电池内部正极、负极和电解液之间的链式放热氧化还原反应现象，发热量

可使电池温度升高数百摄氏度，并喷出可能会导致燃烧、爆炸的可燃气体。

4符号和缩略语

4.1符号

下列符号适用于本文件。

I1：1h率放电电流（A），其数值等于额定容量值。

I3：3h率放电电流（A），其数值等于额定容量值的1/3。

4.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ARC：绝热加速量热仪（Adiabatic-acceleratingRateCalorimeter）

DSC：差示扫描量热仪（DifferentialScanningCalorimeter）

FS：满量程（FullScale）

SOC：荷电状态(StateOfCharge)

5测试条件

5.1一般条件

5.1.1除另有规定外，试验应在温度为25℃±5℃，相对湿度10%～90%，大气压力为86kPa～106

kPa环境下开展。

5.1.2当测试规定的温度改变时，在进行测试前测试样品需要完成环境适应的过程：直到单体电池表

面温度为25℃±5℃。

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5.2测量仪器、仪表准确度

测量仪器、仪表准确度应满足以下要求：

a)电压测量装置：不低于0.5级，误差在±0.5%FS；

b)电流测量装置：不低于0.5级，误差在±0.5%FS；

c)温度测量装置：≤375℃，±1.5℃；375℃～1300℃，误差在±0.4％；

d)尺寸测量装置：误差在±0.1％FS；

e)质量测量装置：误差在±0.1％FS。

5.3数据记录和记录间隔

对于绝热加速量热仪建议采用不大于1s的时间采样间隔，对于内置热电偶及电压采用0.1s的采

样时间间隔。从试验开始持续记录数据，直到热失控后2h结束数据记录。

6样品准备

6.1样品电池内置热电偶

将铠装K型热电偶内置到样品蓄电池内部，内置热电偶可以由电池厂商在生产阶段布置在两个卷

绕极芯中间或者叠片极芯中间。如电池厂商无法布置热电偶，推荐的热电偶布置方案参见附录A。

6.2SOC调整方法

被测电池单体荷电状态（SOC）调整到满电状态（充电到上限截止电压），也可根据测试需求将被

测电池单体调整到其他SOC。

调整SOC至试验目标值n%的方法：按制造商提供的充电方式将电池单体充满电，静置1h，以1I3，

恒流放电T，T按照式（1）计算得到，或者采用制造商提供的方法调整SOC。每次SOC调整后，在新的

测试开始前试验对象应静置30min。

100n

T3………（1）

100

式中：

T——放电时间，单位为小时（h）；

n——试验目标值的百分数值。

7测试方法

7.1测试准备

按照以下步骤进行测试准备，ARC的组成与工作原理见附录B：

a)ARC测试之前应先对ARC进行校准，校准流程见附录C；

b)将待测电池单体置于绝热加速量热腔里，并用支架夹具固定，使得被测对象悬空于量热腔中，

若受电池尺寸或重量限制，无法使用支架夹具时，则使用隔热材料垫住电池，避免电池直接

接触腔体；

c)使用耐高温胶带将ARC的主热电偶贴紧被测电池单体，除此之外，主热电偶宜用支架夹具进

行机械夹持，并固定在电池大面形心的位置上，避免因电池表面绝缘膜变形导致的主热电偶

脱落，支架夹具的要求见附录B.2；

d)将电压线和内置热电偶的连接线引出并与数据采集器相连，准备开始测试。绝热加速量热仪

测试的连接示意如图1所示。

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图1绝热加速量热仪测试的连接示意图

7.2参数设置

绝热加速量热仪的参数设置见表2。不同电池容量下绝热加速量热仪的建议等待时间设置见表3。

表2绝热加速量热仪参数设置

设置名称定义建议值

初始温度第一次进入搜寻阶段的温度值50℃

温度台阶不同次搜寻阶段的温度调整值5℃

等待时间被测对象与腔体进行热平衡的时间见表2

判定电池的自产热温升速率是否超过阈值的

搜寻时间10min

时间

自产热温升速率阈值判定电池单体进入自产热阶段的温升速率值0.02℃/min

冷却温度ARC开启冷却的温度值300

表注：上述参数设置均为一般情况建议值，可根据测试需求进行修改。

表3不同电池容量对应的绝热加速量热仪的建议等待时间

电池容量（Ah）等待时间（min）

1～530

6～2045

21～6055

61～12060

121及以上65

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7.3测试步骤

热失控测试按照以下步骤进行：

a)量热仪腔体开启加热模式，对被测电池单体进行加热，直到被测电池单体上的主热电偶温度

达到设定的初始温度50℃；

b)按照表2设置的台阶温度整体温升一个温度台阶5℃，按照设置的时间等待电池温度平衡到

目标温度；

c)在搜寻时间10min内，ARC自动计算被测电池单体的温升速率，若被测电池单体在10min内

的平均自产热温升速率不大于0.02℃/min，则进入台阶加热模式；

d)在台阶加热模式中，腔体整体升温一个温度台阶5℃，并重复b）和c）步骤，直到被测电池

单体在搜寻时间10min内的平均自产热温升速率大于0.02℃/min，此时电池单体进入自产

热阶段，量热腔体进入绝热追踪阶段；

e)绝热追踪阶段，量热腔对电池单体的温度进行绝热追踪，直到主热电偶温度大于300℃，然

后开启冷却阶段；

f)在冷却阶段，加热腔停止加热，开启ARC内的冷却系统对腔体进行降温。电池单体热失控的

绝热量热测试结果示例见附录D。

8数据处理

获取电池单体ARC测试的热失控特征温度和总放热量。

T1为电池单体内置热电偶的自产热起始温度，由最后一个搜寻阶段测得的电池内部温度来确定；

T1’为ARC主热电偶采集到的自产热起始温度，通过主热电偶测得的最后一个搜寻阶段的温度来确定。

T2为电池单体内置热电偶的热失控触发温度，定义为内置热电偶温升速率连续不小于1℃/s时的

温度；T2’为ARC主热电偶采集到的热失控温度，定义为主热电偶温升速率连续不小于1℃/s时的温

度。

内置热电偶的采样间隔为0.1s一个温度点，内置热电偶连续10个采样点的温升速率大于或等于

0.1℃/0.1s，则定义第5个采样点的温度为内置热电偶的热失控触发温度T2；对于采样间隔不足0.1

s的主热电偶温度，连续多个采样点主热电偶的温升速率大于或等于1℃/s，且多个采样点的总时长

大于3s，则中间采样时间的温度定义为主热电偶的热失控温度T2’。如电池热失控测试过程中，全

程温升速率低于1℃/s，则T2定义为温升速率dT/dt发生剧烈变化时的转折点温度。

T3为电池单体热失控过程中内置热电偶记录的最高温度；T3’为ARC主热电偶记录的最高温度。

热失控放热总能量按照式（2）和（3）计算。

QkCMTp…………………（2）

TTT=-31………（3）

式中：

Q——放热量，单位为焦耳（J）；

k——修正系数，经验值为0.9；

Cp——极芯比热容，单位为焦耳每千克开尔文（J/（kg·K)）；

M——极芯质量，单位为千克（kg）；

ΔT——温升，单位为摄氏度（℃）；

T3——电池热失控内置热电偶最高温度，单位为摄氏度（℃）；

T1——电池热失控内置热电偶自产热起始温度，单位为摄氏度（℃）。

电池材料组分热稳定性测试和电池组分质量比测试可参见附录E、附录F，ARC与DSC测试结果联

用对比分析示意图见附录G。

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附录A

（规范性）

热电偶布置方案流程

A.1方壳电池内置热电偶

F.1试验对象

电池卷绕式极芯数目≥2的方壳单体电池。对于单卷绕式极芯的方壳电池及叠片式极芯的方壳电池，

内置热电偶的风险和试验失败率较高，建议在样品单体电池生产过程中完成内置热电偶的布置和密封。

F.2试验准备

准备Φ1mm的绝缘钢针、Φ0.5mm的铠装K型热电偶、耐高温无机胶、耐高温胶带、Φ3～Φ5mm

的钻头、电钻和电压表等。

F.3试验环境

内置热电偶操作需在露点值小于–40℃的干房或者含水量＜10ppm，含氧量＜10ppm的手套箱中

进行。

F.4试验步骤

方壳电池的内置热电偶流程见图A.1，试验步骤如下：

a)将电池按照6.2规定的方法放空电到下限截止电压，并记录静置30min后记录单体电池电压；

b)必要的话需拆解方壳电池上盖，确认打孔位置，推荐从注液孔位置打孔；若注液孔下面无法

直通电池极芯，则选择从电池侧面打孔。确定打孔位置之后，先用Φ3mm的钻头进行打孔，

再用由Φ4mm到Φ5mm的钻头慢慢扩大孔的直径，直到能清楚地看见电池极芯之间的缝隙；

c)置入钢针：选用一根Φ1mm的钢针，将一端打磨光滑，包裹上耐高温胶带，将钢针平行着塞

到两个极芯中间，将两个极芯中间拓宽出一个竖长的空隙；

d)内置热电偶：使用耐高温胶带将Φ0.5mm的铠装K型热电偶用耐高温胶带包裹好并剪成细条

状，沿着拓宽的空隙塞入两个极芯之间，热电偶头部置于单体电池大面的形心处；

e)密封：为避免耐高温无机胶接触电池极芯，先将一部分耐高温胶带铺垫在极芯上，然后将一

部分耐高温无机胶涂进孔洞内，形成密封胶的内部形状大于孔径的结构，防止热电偶在热失

控过程中被喷出，再将耐高温无机胶均匀涂在孔洞表面以形成较大的吸附力。密封之后，使

密封处竖直向上并静置12h，等待耐高温无机胶干透；

f)电压检测：记录内置之后电池的电压，并与试验前记录的电压进行比较，判断电池是否有内

短路发生。如电压差＞0.1V则认为内置热电偶失败，并将电池进行泡水处理。如电压差≤

0.1V，则将电池搁置12h并实时记录电池电压，这个过程中的电池电压保持率应在90%以

内，搁置完成后再次进行电压差的测量，如电压差＞0.1V则认为内置热电偶失败，需将电

池进行泡水处理。如电压差≤0.1V，需对内置热电偶电池进行标准容量测试，容量测试应在

防爆箱中开展，容量损失应不大于3%。

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绝缘钢针

方式2：顶部打

孔(注液孔打孔)

方式1：侧面打

孔

绝缘钢针

（a）放空电（b）打孔（c）置入钢针

耐高温无机胶

铠装K型热电偶

电压表

耐高温无机胶

铠装K型热电偶

（）内置热电偶

d（e）密封（f）搁置电压检测

图A.1方壳电池的内置热电偶流程

F.5试验结果

温度传感器置入电池前后的充放电曲线应保持一致，无明显自放电现象，充电、放电的电量应基

本一致，内置之后的电池单体应在3天之内开展ARC测试。

A.2软包电池内置热电偶

F.1试验对象

软包单体电池。

F.2试验准备

准备0.7mm的玻璃纤维棒、0.5mm的铠装K型热电偶、无机密封胶、耐高温胶带、绝缘刀、绝

缘镊子、电压表等。

F.3试验环境

内置热电偶操作需在露点值小于–40℃的干房或者含水量＜10ppm，含氧量＜10ppm的手套箱中

进行。

F.4试验步骤

软包电池的内置热电偶流程见图A.2，试验步骤如下：

a)将单体电池按照6.2规定的方法放空电到下限截止电压，并记录静置30min后记录单体电池

电压；

b)确定热电偶安装位置后，用绝缘刀具沿着封边将铝塑膜切割开约10mm的切口。

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c)将玻璃纤维棒与铠装热电偶并列放置，玻璃纤维棒和热电偶的顶端用耐高温胶带进行固定，

并剪成细条状。适当松动电池的极芯，用绝缘镊子从切口处伸入，将铝塑膜内的活性材料层

间距扩大，将耐高温条从切口处插入到极芯内部的指定深度。用手按住耐高温条，使其不再

移动，抽出玻璃纤维棒使热电偶留在电池内部的指定位置；

d)记录内置之后的电池电压，并与试验前的电压进行比较，判断电池是否有内短路发生。如电

压差＞0.1V则认为内置热电偶失败，并将电池进行泡水处理。如电压差≤0.1V，在切口的

位置使用密封胶密封。密封胶需完全包裹住铠装热电偶的引出位置以及切口，并尽可能少的

接触电解液。将电池搁置12h并记录电池电压，这个过程中电池电压的保持率应在90%以内，

搁置完成后再次进行电压差的测量，如电压差＞0.1V则认为内置热电偶失败，仍需将电池

进行泡水处理。如电压差≤0.1V，需对内置热电偶电池进行标准容量测试，容量测试应在防

爆箱中开展，容量损失应不大于3%。

铠装K型热电偶

玻璃纤维棒

绝缘刀耐高温

无机胶

玻璃纤维棒

电压表

铠装K型热电偶

（a）放空电（b）割口（c）内置（d）密封并测量电压

图A.2软包电池内置热电偶流程

F.5试验结果

温度传感器置入电池前后的充放电曲线应保持一致，无明显自放电现象，充、放电的电量应基本

一致。内置之后的单体电池应在3天之内开展ARC测试。

A.3圆柱电池内置热电偶

F.1试验对象

圆柱单体电池。

F.2试验准备

0.7mm的玻璃纤维棒、0.5mm的铠装K型热电偶、无机密封胶、耐高温胶带、绝缘刀、绝缘镊

子、电压表、2mm的钻头和电钻。

F.3试验环境

内置热电偶操作需在露点值小于–40℃的干房或者含水量＜10ppm，含氧量＜10ppm的手套箱中

进行。

F.4试验步骤

圆柱电池的内置热电偶流程见图A.3，试验步骤如下：

a)将电池按照6.2规定的方法放空电到下限截止电压，并记录静置30min后记录单体电池电压；

b)确定热电偶安装位置后，用2mm的钻头在圆柱电池底部进行打孔，要注意避免钻头深入到

电池内部，防止压裂电池极芯造成短路。

c)将玻璃纤维棒与铠装热电偶并列放置，玻璃纤维棒和热电偶的顶端用耐高温胶带进行固定，

并剪成细条状，通过钻孔深入到圆柱电池轴心处，抽出玻璃纤维棒使热电偶留在电池内部指

定位置；

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d)记录内置之后电池的电压，并与试验前的电压进行比较，判断电池是否有内短路发生。如电

压差＞0.1V则认为内置热电偶失败，并将电池进行泡水处理。如电压差≤0.1V，在打孔的

位置使用无机密封胶密封。无机密封胶需完全包裹住铠装热电偶的引出位置以及洞口，并尽

可能少的接触电解液。将电池搁置12h并记录电池电压，这个过程中的电池电压保持率应在

90%以内，搁置完成后再次进行电压差的测量，如电压差＞0.1V则认为内置热电偶失败，仍

需将电池进行泡水处理。如电压差≤0.1V，需对内置热电偶电池进行标准容量测试，容量测

试应在防爆箱中开展，容量损失应不大于3%。

底部打孔玻璃纤维棒

铠装K型热电偶

电压表

耐高温

无机胶

（a）放空电（b）底部打孔（b）内置（d）密封并测量电压

图A.3圆柱电池内置热电偶流程

F.5试验结果

温度传感器置入电池前后的充放电曲线应保持一致，无明显自放电现象，充、放电的电量应基本

一致。内置之后的电池单体应在3天之内开展ARC测试。

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附录B

（资料性）

绝热加速量热仪校准流程

B.1绝热加速量热仪

绝热加速量热仪(ARC)基于绝热原理设计，可测试较大的电池样品，灵敏度高，能精确测得样品热

分解初始温度、绝热分解过程中温度随时间的变化曲线、电池单体发生热失控的温度和热失控过程最

高温度。

ARC由量热腔体、顶盖、热电偶、电脑及控制系统组成，其中顶盖与量热腔中内置有加热器及控制

系统，ARC测试过程中，腔体顶盖的加热器，腔体的加热器及底部加热器能保持腔内温度与被测样品相

同，并及时补充被测样品与其周围环境之间的散热损失，从而维持被测样品的绝热测试环境，进而能

够测量样品的本征热反应属性。

图B.1绝热加速量热仪组成

B.2电池支架夹具

在进行ARC测试的时候，被测电池应位于量热腔中部，因此需要支架夹具等进行夹持。支架夹具

的选择应满足以下要求：

a）支架夹具的高度应能使被测电池置于量热腔中部；

b）支架夹具的热容应与电池的热容接近，这样才能保证，在同等辐射热功率输入的时候，支架的

温升不会比被测电池高；

c）支架夹具与被测电池不应直接接触，支架夹具可用耐高温胶带进行包覆，进一步避免b）中支

架额外温升造成的测试误差。

B.3测试原理

绝热加速量热仪的工作原理如图2所示，绝热加速量热仪采用的是“加热-等待-搜寻-绝热追踪”

工作模式。在“加热”阶段，量热仪的温度按设定的加热幅度升高；在“等待”阶段，控制器通过比

较被测样品温度与腔体各个区域的温度，保持绝热，当腔体内的温度处于均匀平衡状态时，测试系统

进入“搜寻”阶段。在“搜寻”阶段，将被测样品的温升速率与设定的阈值（一般为0.02℃/min）相

比较，如果前者小于后者，则进行下一个“加热—等待—搜寻”循环；如果系统检测到被测样品的温

升大于设定的阈值，则测试系统会进入“绝热追踪”模式。在“绝热追踪”模式中，ARC控制器根据量

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热腔体各个区域温度与样品测试温度的差异调整量热腔体各个加热器启停时间，从而维持量热腔体温

度与样品的温度一致，即实现了绝热环境，直到被测样品发生热失控或达到设定的最高温度。

图B.2绝热加速量热仪的测试原理图

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附录C

（规范性）

绝热加速量热仪校准流程

C.1校准流程

选择一个体积及热容与电池相近的不产热的物体用于ARC的校准，对于锂离子动力蓄电池，推荐选

择铝合金块。具体校准流程：

a)将主热电偶与待测物贴紧，必要时使用夹具夹紧，夹紧与否会影响后续试验精度；

b)盖上腔体顶盖，保持顶盖与腔体平行并且试验时与校准时状态相同；

c)在软件上进行校准设置，设置测试关键参数（初始温度、终止温度、温升梯度、温升速率阈

值、等待时间）及相关条件。具体参数设置见表C.1；

d)不同主热电偶之间存在一致性差异，新更换ARC主热电偶之后要进行校准试验。

表C.1绝热加速量热仪校准参数设置规范表

设置名称定义建议值

初始温度第一次进入搜寻阶段的温度值40℃

终止温度校准程序的终止温度300℃

温度台阶不同次绝热追踪的温度调整值25℃

判定电池单体进入自产热阶段

温升速率阈值0.01℃/min

的温升速率值

被测对象与腔体进行热平衡的

等待时间25min

时间

温度台阶精度温度采样步长0.2℃

C.2漂移试验

漂移试验是紧接着校准试验之后的试验。校准完成后，会形成一个试验前新定义的校准文件，等

待校准试验降温完成后，可直接开展漂移试验。

漂移试验操作与实际试验的操作没有区别，按照7.2中的参数进行设置，试验对象采用不产热的铝

块来代替动力蓄电池。

C.3注意事项

试验过程应注意以下事项：

将ARC内部清洗干净，不能留下金属粉末，否则将影响电压采集精度。主热电偶比较脆弱，试验时

轻拿轻放。热电偶与电池壳体需做绝缘保护，可以使用耐高温胶带，必要时使用夹具加紧，保证主热

电偶测量的可靠性。

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附录D

（资料性）

电池单体热失控绝热量热测试结果

50Ah锂离子动力蓄电池的ARC测试结果示例如图D.1所示。

图D.1锂离子动力蓄电池绝热热失控测试结果示例

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附录E

（规范性）

锂离子电池组分材料热稳定性的DSC测试方法

E.1试验环境

全电池的拆解需在露点值小于–40℃的干房或者含水量<10ppm，含氧量<10ppm的手套箱中进

行，DSC制样操作需在满足要求的手套箱中进行。

E.2试验准备

准备如下：

a)将电池放电到下限截止电压，拆解工具必须为绝缘镊子、绝缘剪刀、绝缘刀等不导电的工具；

b)戴好绝缘手套和防毒面具，在干房中拆解出的正极极片和负极极片需要快速转移至手套箱。

E.3DSC制样及测试流程

制样及测试流程如下：

a)将拆解得到的电池极片裁成纽扣电池大小的小圆片；

b)将裁好的正、负极片圆片与锂金属片分别组装成数个纽扣电池，选取平均标准容量测试稳定

的纽扣电池为试验对象，充满电后在满足要求的手套箱中拆出充满电的正、负极圆片；

c)将充满电的正、负极圆片浸泡在电解液溶剂（DMC，碳酸二甲酯）中，清洗三次洗掉锂盐电

解质，并晾干；

d)用刮刀把晾干的正、负极圆片上的活性物质刮下来保存好；

e)分别制作正极材料、负极材料、正极+电解液、负极+电解液、正极+负极、正极+负极+电解

液的试样，其中正极材料的质量推荐为5mg，负极材料的质量则按照电池组分材料的质量比

确定（见附录F）。电解液的质量也按照全电池中测得的与正极材料的质量比确定。制样完

成后的坩埚需要进行扎孔（Φ0.2mm），参比的坩埚也需要扎孔以维持DSC测量的准确性，

但在进行转移的时候可以用胶带进行封堵以避免空气对样品的影响；

f)按照规范的操作流程进行DSC测试，如图E.1所示。

电解液

针头

负极极片纽扣电池充满电刮刀空坩埚

扎孔

负极粉末

按比例

混合试样参比

正极极片纽扣电池充满电刮刀

正极粉末热流

传感器

温度传感器

（a）裁孔（b）制成纽扣电池（c）浸泡DMC（d）刮粉（e）制样（f）DSC测试

并充满电

图E.1DSC制样及测试流程

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附录F

（资料性）

电池组分材料质量比测试

F.1拆解环境

在露点值小于–40℃的干房中拆解，拆解桌面保持干净、整洁、无杂质。

F.2拆解准备

准备如下：

a)将电池按照6.2放空电到下限截止电压；

b)对于软包电池及极芯的拆解工具必须为绝缘镊子、绝缘剪刀、绝缘刀等不导电的工具，对于

方壳电池壳体的拆解需使用切割工具；

c)佩戴防护手套和防毒面具。

F.3拆解流程

具体拆解流程如下：

a)记录电池总质量。

b)准备好工具，并整理桌面，开始拆解。

c)拆出铝塑膜及极耳（对于方壳电池需拆出壳体和端盖），清洗晾干后称重。

d)将极芯正极和负极分别拆出，计数并计算总面积，整理好隔膜。

e)分别取2~3片正极和负极极片放入培养皿或其他耐腐蚀容器中，并倒入DMC等溶剂浸泡，目

的是尽可能地去除极片上的锂盐溶质。

f)使用大量清水清洗隔膜，洗完烘干后达到去除锂盐的目的。

g)将浸泡过DMC的极片晾干后再烘干，并用打孔机对正、负极片分别打4~8个圆片；对正、负

极圆片分别称重后并取平均值。基于每片正极圆片和负极圆片的质量和面积大小可换算得出

每片正极片和负极片的质量。

h)称重完成后，将负极片上的活性物质用去离子水冲洗掉，得到光滑的铜箔片；用棉签及NMP

可以将正极极片上的活性物质去除掉，需要注意尽量不破坏铝箔的完整性。对铝箔和铜箔分

别称重并取平均值。用带活性物质极片的质量分别减去金属箔片的质量可得到每片圆片的正

极活性物质和负极活性物质的质量，再用总的极片面积换算得到单体电池的正极活性物质和

负极活性物质的质量。

i)用全电池的质量减去隔膜、正极、负极、铝塑膜和极耳（软包电池）或壳体和端盖（方壳电

池）的质量后，可得到电解液的质量。电池组分质量汇总表示例见表F.1，软包电池组分质

量测试流程示例如图F.1所示，方壳电池组分质量测试流程示例如图F.2所示。

表F.1电池组分质量汇总表示例

铝塑膜，

电池隔膜正极极片正极金属正极活性负极极片负极金属负极活性电解液

极耳

（g）（g）（g）（g）物质（g）（g）（g）物质（g）（g）

（g）

28.146.46

81024.615.6376.34348.24254.93208.47138.53

（Al）（Cu）

注：以上为50Ah三元软包蓄电池电池组分质量测试结果。

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T/CSAEXX－XX

去离子水浸泡

裁孔DMC浸泡

负极极片

铝塑膜

裁孔DMC浸泡NMP浸泡

DMC

正极极片

隔膜

电解液

（a）称重后拆解电池并再次（b）极片计数并（c）极片裁孔（d）圆片浸泡DMC后（e）圆片脱活性物质

称重铝塑膜和隔膜计算总面积称重后称重

图F.1软包电池组分质量测试流程示例

去离子水浸泡

裁孔DMC浸泡

负极极片

铝壳和端盖

电池极芯

裁孔DMC浸泡NMP浸泡

DMC

隔膜

正极极片

电解液

（a）称重后拆解电池并再次（b）极片计数并（c）极片裁孔（d）圆片浸泡DMC后（e）圆片脱活性物质

称重铝壳、端盖和隔膜计算总面积称重后称重

图F.2方壳电池组分质量测试流程示例

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T/CSAEXX－XX

附录G

（资料性）

ARC与DSC测试结果联用对比分析示意图

ARC与DSC测试结果联用对比分析如下图所示：

图G.1ARC与DSC测试结果联用对比分析示意图

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ICS43.120

CCST47

中国汽车工程学会标准

T/CSAEXX－XX

锂离子动力蓄电池热失控绝热量热

测试方法

Thermalrunawayadiabaticcalorimetrytes