热失控临界温度测定

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-05-20  

本检测详细阐述了热失控临界温度测定的关键技术体系。热失控临界温度是评估锂离子电池、化学品等材料热安全性的核心参数,指材料在特定条件下开始发生不可控自加热的温度点。本检测系统性地介绍了该检测所涵盖的具体项目、适用范围、主流测试方法以及所需的精密仪器设备,为相关领域的研究人员与工程师提供了一套完整的技术参考框架。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

起始放热温度:指样品在加热过程中,开始出现可检测到的放热反应的温度点,是热失控过程的初始信号。

热失控触发温度:指导致样品进入不可逆、自加速放热状态的关键温度阈值,是安全评估的核心指标。

峰值温度:指在热失控过程中,样品内部或表面达到的最高温度,反映了反应剧烈的程度。

自加热速率:指在特定温度区间内,样品单位时间的温升速率,用于量化反应加速的激烈程度。

反应焓变:指热失控过程中释放的总热量,通过积分热流曲线获得,直接衡量反应的剧烈性和能量大小。

热稳定性评价:通过临界温度数据综合评价材料在热滥用条件下的稳定性和耐受能力。

气体产生分析:测定热失控过程中伴随产生的气体种类、产量和速率,评估安全风险。

压力上升速率:在密闭或半密闭环境中,测量热失控导致的内压变化速率,关联爆炸风险。

表观活化能:通过动力学分析计算得到,用于预测材料在不同温度条件下的热失控倾向。

热失控传播特性:研究在模块或系统中,单个单元热失控引发相邻单元连锁反应的温度与条件。

检测范围

锂离子电池电芯:包括各类正负极材料、电解液体系构成的方形、圆柱、软包电池单体。

电池正极材料:如钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等在高荷电状态下的热稳定性测定。

电池负极材料:如石墨、硅碳材料等与电解液反应的热失控特性研究。

电解液与添加剂:评估不同溶剂、锂盐及功能添加剂对热失控临界温度的影响。

固态电解质:测定新型固态或半固态电解质体系的热稳定性和临界温度。

超级电容器:评估其电极材料和电解液在过热条件下的热安全边界。

含能化学品:包括炸药、推进剂、某些有机过氧化物等物质的绝热分解温度测定。

高分子复合材料:评估在热环境下易分解或燃烧的聚合物材料的热稳定性。

储能系统模组:对电池包、储能柜等集成系统进行整体或局部的热失控传播测试。

新型电极材料研发:为实验室研发阶段的下一代电池材料提供早期热安全筛选数据。

检测方法

加速量热法:将样品置于绝热环境中,通过加热-等待-搜寻模式精确测定自放热起始温度和绝热温升。

差示扫描量热法:在程序控温下,测量样品与参比物之间的热流差,用于分析反应焓变和起始温度。

热重-差热联用法:同步测量样品在加热过程中的质量变化和热效应,关联分解反应与放热过程。

绝热储存测试:将样品置于高度绝热的容器中,监测其在特定初始温度下的自加热行为。

等温量热法:将样品快速升至并恒定在某一高温,长时间监测其热流输出,评估等温条件下的稳定性。

电弧加热法:通过外部电弧瞬间提供高能量,触发并研究电池等样品在极端滥用下的热失控响应。

热箱测试法:将电池样品置于恒温箱中,以恒定速率加热直至发生热失控,方法简单直观。

绝热压力追踪法:在绝热量热仪中集成压力传感器,同步测量热失控过程中的温度和压力变化。

微热量计法:使用高灵敏度微热量计,对毫克级样品进行精细测量,适用于早期研发筛选。

扩展体积加速量热法:适用于测试更大尺寸的电池或样品,能更好地模拟实际热积累条件。

检测仪器设备

绝热加速量热仪:核心设备,提供高度绝热环境,能精确模拟和测量样品自加热至热失控的全过程。

差示扫描量热仪:用于精确测量材料在升温过程中的热流变化,确定相变、分解和反应的热力学参数。

同步热分析仪:集成热重分析和差示扫描量热功能,可同时获得质量变化与热效应信息。

等温量热仪:用于长时间监测样品在恒定温度下的热释放速率和总热量,评估长期热稳定性。

大型绝热热量计:专为测试大型电池单体、模组或化学品容器设计,具备更强的热惯量补偿能力。

高精度温度传感器:如铠装热电偶、薄膜热电偶等,用于精确测量样品内部或表面的关键温度点。

压力传感器与数据采集系统:实时监测和记录测试腔体内的压力变化,评估产气与泄压风险。

气体质谱联用系统:与量热设备联用,在线分析热失控过程中释放的气体成分和浓度。

高速摄像与红外热像仪:用于可视化记录热失控发生时的火焰、喷发物及表面温度场分布。

电池充放电测试系统:用于在热测试前,将电池样品精确调整至所需的荷电状态。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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