要怎么樣對鋰電池的安全性進行探測？

清華大學核能與新能源技術研究院，北京100084；蘇州瑪瑞柯探測科技有限公司，江蘇蘇州215000；

鋰電池安全性能可以通過電池熱失控過程的量熱分解來進行定性和定量評估。電池在不同溫度下的放熱速率及累計放熱量是掂量電池熱穩定性的參數。動力電池的量熱分解通過絕熱加速量熱儀進行。本文主要解析加速量熱儀的探測原理和辦法、數據分解辦法，并對電池安全程度的評估辦法提出了提議。

近年來鋰電池，尤其是電動車動力電池安全事故頻發[1-6]。要怎么樣處理鋰電池的安全隱患，以及要怎么樣評估鋰電池的安全程度一直是業內的熱點話題[7-16]。
鋰電池的安全性研究可以分為如下范疇：①電池熱失控機理研究[17-31]，包括電池發生安全性事故的原由，熱失控的發生及演化規律；②電池安全程度的探測評估辦法與標準[32-42]，主要研究要怎么樣對電池進行探測能夠科學體現電池的安全性，以及采用哪些指標或者參數來評估電池的相對安全程度；③提高電池安全程度的技術[43-51]，包括電池關鍵材料的熱穩定性研究及改進，可提高電池安全性的功能性添加劑，電池設計和熱管理；④電池安全可靠性的探測評估辦法與模型

1.ARC探測原理和辦法

ARC通過精確的溫度跟蹤，避免被測樣品與環境的熱量交換，從而可以提供一個近似絕熱的環境，主要對被測樣品的放熱行為進行探測分解。利用ARC，能夠模擬電池內部熱量不能及時散失時放熱反應過程的熱特性，使反應更接近于真切反應過程，從而獲得熱失控條件下表觀放熱反應的動力學

1.1加速量熱儀特點

由于采用熱電偶進行溫度采集，熱量補償采用溫度跟蹤模式，采用密閉腔體，因此ARC具有以下特點：①測量靈巧度高。溫度探測及控制靈巧度高達0.005℃/min甚至更高）；②探測靈活。不同尺寸的量熱腔可以分別實現對材料、電池、模組的熱特性探測，并能模擬電池內部熱失控的環境，探測得到精確的熱數據；

1.2加速量熱儀工作原理及樣品探測辦法

首先將待測樣品上固定好熱電偶，熱電偶的位置取決于探測目的。然后將待測樣品放入量熱腔內，量熱腔做好密閉解決。之后對ARC工作站進行參數設定，包括自定義起始溫度（starttemperature）、升溫步階（steptemperature）、等待時間（waittime）、終止溫度（endtemperature）等，隨即即可啟動探測。

2探測辦法及步驟

2.1材料熱失控探測

使用ARC可以實現對電極材料、電解液等的熱穩定性能探測。探測辦法如下。

選擇潔凈的樣品球（或管）稱量其質量。稱取一定量的被測樣品（空氣或水分敏感材料需要在惰性氣氛手套箱內完成）于樣品球（或管）中，將樣品球（或管）安裝于量熱腔中，測溫熱電偶固定于樣品球（或管）外表面，如需同步監測壓力，將壓力傳感器安裝于樣品球（或管）的進樣口即可

2.2電池熱失控探測

使用ARC可以實現對電池的熱穩定性能探測。其工作原理同2.1材料熱失控探測，但操作更為簡單：通過夾具將電池固定在量熱腔內部，測溫熱電偶固定于電池表面。可以通過電壓采集設備同步監測電池開路電壓變化。

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