能源检测

储能系统中锂离子电池的高温安全性能直接关系到系统运行可靠性与用户安全，尤其是在户外暴晒、高负载充电等场景下，高温可能引发热失控、起火甚至爆炸风险。因此，严格实施高温安全测试是验证电池安全边界、优化系统设计的关键环节。本文将详细拆解储能系统锂离子电池高温安全测试的实施步骤，为行业提供可落地的操作框架。

测试前方案设计与合规性核查

高温安全测试需以标准为依据制定方案，首先明确测试目标（如验证60℃-100℃下的热稳定性、过充耐受性），依据IEC 62619、GB/T 36276等标准确定测试对象（电芯/模组/电池包）、参数（温度范围、持续时间、充放电倍率）及判定准则（如是否冒烟、起火）。方案需覆盖风险评估，例如测试高容量电池包时，需评估热失控后的能量释放量，确保环境箱防爆等级达标。

合规性核查需确认流程符合安全法规：测试场地需配备通风、灭火、防爆设施，测试人员需持电池测试认证资质，同时与供应商确认样品安全特性（如电解液类型、热失控温度），避免信息缺失引发意外。

测试样品选取与预处理

样品需覆盖典型场景与批次：户用储能选10Ah-20Ah磷酸铁锂电芯，工商业储能选50Ah-100Ah三元电芯，每个型号取3个批次，每批次10只电芯或2个模组，建立样品台账记录容量、生产日期等信息。

预处理分三步：先以0.5C充放电循环3次激活电池；再按测试目标设定SOC（如峰值负载场景充至100%，闲置场景充至50%）；最后在25℃环境静置24小时，确保内部状态稳定。若预处理中样品鼓包或电压异常，需剔除更换。

高温测试环境与设备搭建

环境舱需匹配测试对象：电芯用小型精密箱（500mm×500mm×500mm），电池包用步入式恒温箱（2m×2m×2m），温度范围-40℃至150℃，精度±1℃，波动度≤0.5℃/h，配备通风、防爆、绝缘装置。

设备需满足高温场景需求：充放电设备选Arbin BT2000等耐高温型号，支持1C-2C倍率；热成像仪分辨率≥320×240像素，测温-20℃至500℃；压力传感器预埋电池包内，量程0-3bar；烟雾报警器灵敏度0.1mg/m³，确保实时监测。

高温环境下核心安全测试项目实施

1、高温静置测试：样品入箱后以5℃/min升温至目标温度（60℃/85℃/100℃），静置24小时（电芯）或72小时（电池包），断开BMS均衡功能模拟失效场景。每1小时记录电压、温度，无冒烟起火且电压变化≤5%为合格。

2、高温过充测试：85℃环境下以1.5C电流过充至标称电压1.5倍（如3.7V电芯充至5.55V），实时监测温度，若升温超10℃/min或温度超120℃立即停止。过充后容量保持率≥80%为合格。

3、高温热冲击测试：样品从25℃快速转移至120℃环境30分钟，再转回25℃，重复3次（转移时间≤10秒）。测试后无鼓包开裂且容量衰减≤5%为合格。

4、高温机械滥用测试：60℃下对电池包挤压（100kN力持续1分钟）、穿刺（5mm钢针10mm/s速度），监测温度与气压，无冒烟起火且穿刺后24小时无复燃为合格。

测试过程数据采集与实时监控

数据采集需自动化同步：通过LabVIEW整合充放电设备、热成像仪等数据，采样频率1Hz，覆盖电气（电压、电流）、温度（表面/内部/环境）、安全（烟雾、气压、变形）参数。

建立三级预警：一级（温度升速超10℃/min）加强监控，二级（温度超100℃）准备应急，三级（温度超150℃或起火）立即处置。应急流程为切断电源、转移样品至防爆柜、用ABC灭火器灭火，不可用水。

测试后样品检查与性能验证

测试后样品需在25℃静置48小时，冷却后外观检查：是否漏液（淡黄色刺激性液体）、鼓包（厚度增10%）、开裂、烧蚀。用相机记录损伤，保留照片。

外观正常样品需复测性能：0.5C容量测试（保持率≥80%）、1kHz内阻测试（增大≤20%）、5次循环寿命测试（衰减≤10%）。若失效需拆解分析：X光探伤看内部结构，SEM分析电极形貌，GC-MS测电解液分解产物，找出热失控根源（如隔膜熔化）。

测试报告编制与结果追溯

报告需包含封面、目录、引言、方案、设备、样品信息、测试过程（数据曲线、异常记录）、结果分析、结论及附录（原始数据、照片）。数据曲线需标注温度、电压等维度，异常记录需详细（如“2024年5月10日14:30样品A温度骤升触发二级预警，处置后未起火”）。

结果追溯需建立双向台账：样品编号关联报告与生产批次，报告编号关联供应商与整改记录。报告保存5年以上，不合格样品需反馈供应商整改（如优化封口工艺、添加电解液阻燃剂），整改后重新测试合格方可使用。