电池正极材料防火检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-27  

电池正极材料防火检测是评估材料在热和火条件下安全性能的关键过程。检测聚焦于热稳定性、燃烧特性、热释放率等参数,采用标准化方法如热重分析、差示扫描量热法和锥形量热仪测试,以确保材料符合安全规范并预防火灾风险。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

热重分析(TGA):通过测量材料质量随温度变化评估热稳定性和分解行为。具体检测参数包括质量损失百分比、分解起始温度、最大分解速率温度。

差示扫描量热法(DSC):测量热流变化以检测相变、熔化和分解过程。具体检测参数包括玻璃化转变温度、熔融焓、分解焓。

锥形量热仪测试:模拟真实火灾条件评估燃烧性能。具体检测参数包括热释放速率峰值、总热释放量、烟产生速率。

极限氧指数(LOI)测定:确定材料燃烧所需最低氧气浓度以评估易燃性。具体检测参数包括氧指数值、燃烧持续时间。

垂直燃烧测试:评估材料在垂直方向的燃烧行为和阻燃性。具体检测参数包括燃烧速率、余焰时间、滴落行为。

热失控测试:模拟电池热失控场景测量温度和气释放。具体检测参数包括温度上升速率、最大温度、气体成分浓度。

热扩散系数测量:评估材料热传导性能以理解热传播。具体检测参数包括热扩散系数值、导热系数

燃烧热测量:测定材料燃烧时释放的总热量。具体检测参数包括燃烧热值、能量释放效率。

烟毒性测试:分析燃烧产生的有毒气体成分和浓度。具体检测参数包括一氧化碳浓度、氰化氢释放量。

电弧电阻测试:评估材料在电弧作用下的绝缘和燃烧行为。具体检测参数包括电弧 ignition time、tracking rate。

热释放率测试:量化材料在火源下的能量释放特性。具体检测参数包括平均热释放率、峰值热释放率。

质量损失率测量:监测燃烧过程中的质量变化以评估燃烧效率。具体检测参数包括质量损失速率、残留物百分比。

检测范围

锂钴氧化物(LCO):高能量密度正极材料,需评估其热稳定性和燃烧风险。

锂锰氧化物(LMO):用于动力电池的正极材料,检测其热行为和防火性能。

锂铁磷酸盐(LFP):具有较好热稳定性的正极材料,仍需进行防火测试以确保安全。

锂镍锰钴氧化物(NMC):常见于电动汽车电池,需全面评估热释放和烟毒性。

锂镍钴铝氧化物(NCA):高容量正极材料,检测其热失控特性和燃烧参数。

富锂锰基材料:新兴正极材料,需进行热分析和燃烧测试以确定安全性。

固态电池正极材料:针对新型固态体系,评估其热稳定性和防火性能。

电动汽车电池正极:应用在高压环境下,检测热扩散和燃烧行为。

储能系统正极材料:用于大规模储能,需测试热释放率和烟产生量。

消费电子电池正极:如手机和笔记本电脑电池,评估其极限氧指数和燃烧特性。

工业电池正极材料:用于重载应用,检测热失控风险和气体释放。

航空航天电池正极:在极端环境下使用,需进行高精度热和燃烧测试。

检测标准

ASTM E1354:使用锥形量热仪测定材料和产品的热与可见烟释放率。

ISO 5660-1:反应-to-fire tests - Heat release, smoke production and mass loss rate。

GB/T 20284:建筑材料及制品的燃烧性能热释放率的测定,适用于电池材料适配。

ASTM D1929:塑料燃烧性能测试标准,用于测定极限氧指数。

ISO 4589-2:塑料-极限氧指数的测定方法。

GB/T 2406.2:塑料燃烧性能试验方法极限氧指数法。

IEC 62133:含碱性或非酸性电解液的二次电池和电池组的安全要求,涵盖热测试。

GB/T 5169.11:电工电子产品着火危险试验部分,涉及热丝基本试验方法。

NFPA 287:标准 test methods for measurement of flammability of materials in cleanrooms,参考用于电池材料。

JianCe 94:塑料材料燃烧测试标准,但需避免机构引用,聚焦测试方法。

检测仪器

热重分析仪:用于测量材料质量随温度变化,评估热稳定性和分解行为;在本检测中确定正极材料的热分解温度和残留物质量。

差示扫描量热仪:测量热流变化以检测相变和能量变化;用于识别正极材料的热事件如熔化和分解。

锥形量热仪:模拟火灾条件测量热释放和烟产生;用于量化正极材料的燃烧性能参数如热释放速率。

极限氧指数仪:测定材料燃烧所需最低氧气浓度;用于评估正极材料的易燃性和阻燃等级。

热失控测试箱:模拟电池热失控环境测量温度和气释放;用于全面评估正极材料的安全风险和气体成分。

烟密度测试仪:测量材料燃烧时烟的密度;用于评估正极材料火灾时的能见度影响和烟毒性。

气体色谱质谱联用仪:分析燃烧产生的气体成分;用于检测正极材料燃烧时有毒气体如CO和HCN的释放。

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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