ICS29.020

K60

備案號：53939-2016

準

T/CEC170—2018

電力儲能用鋰離子電池爆炸

試驗方法

ExplodetestmethodofLithiumionbatteryforelectrical

energystorage

成品：210*297

版心：166*238

字數：45字*43行

天：35；地：24；訂：24；切：20

2018-01-24發布2018-04-01實施

中國電力企業聯合會發布

T/CEC170—2018

電力儲能用鋰離子電池爆炸試驗方法

1范圍

本標準規定了電力儲能用鋰離子電池（以下簡稱電池）爆炸試驗方法。

本標準適用于電力儲能用鋰離子電池。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T11651個體防護裝備選用規范

WB/T1061廢蓄電池回收管理規范

3術語、定義和符號

3.1術語

下列術語和定義適用于本標準。

3.1.1

電池單體cell

實現化學能和電能相互轉化的基本單元，由正極、負極、隔膜、電解質、殼體和端子等組成。

3.1.2

爆炸臨界溫度criticalexplosiontemperature

電池發生爆炸前表面溫度的最大值。

3.1.3

爆炸最高溫度maximumexplosiontemperature

電池發生爆炸過程中火焰溫度的最大值。

3.1.4

爆炸最大火球體積maximumexplosionfireballvolume

電池爆炸時所產生火球的最大體積。

3.1.5

爆炸最大壓力maximumexplosionpressure

電池發生爆炸時對周圍介質產生的最大壓力。

3.2符號

下列符號適用于本標準。

P：電池額定充電功率（W）；

U：電池充電電壓上限（V）；

D：電池爆炸火球的最大直線距離（m）。

1

T/CEC170—2018

4試驗條件

4.1環境條件

4.1.1溫度

試驗期間周圍環境溫度宜在25℃±2℃。

4.1.2濕度

試驗期間周圍環境濕度宜在15%～90%。

4.1.3大氣壓力

試驗期間大氣壓力宜在86kPa~106kPa。

4.2試驗設備

4.2.1充放電裝置

充放電裝置應符合如下要求：

a）測量范圍：電壓、電流測量范圍滿足試驗要求。

b）控制精度：±0.1%FS（滿量程）。

c）測量準確度：±0.5%FS（滿量程）。

4.2.2尺寸測量裝置

尺寸測量裝置的準確度為±1mm。

4.2.3熱電偶

熱電偶應符合如下要求：

a）測量范圍：0℃～1000℃。

b）測量準確度：±0.5℃。

c）熱響應時間：＜2s。

4.2.4熱紅外成像儀

熱紅外成像儀應符合如下要求：

a）測溫范圍：0℃～1000℃。

b）測溫精度：±1℃或讀數的2%。

c）波長范圍：5μm～10μm。

4.2.5高速攝影儀

高速攝影儀應符合如下要求：

a）分辨率：≥1024×1024。

b）拍攝速率：≥500幀/s。

c）最小曝光時間：0.2ms。

2

T/CEC170—2018

4.2.6壓力傳感器

壓力傳感器應符合如下要求：

a）壓電式壓力傳感器：

測壓范圍：≥0.207MPa（30psi）。

溫度范圍：0℃～150℃。

靈敏度：＞10mV。

b）壓阻式壓力傳感器：

測壓范圍：＞0.689MPa（100psi）。

溫度范圍：0℃～1000℃。

靈敏度：＞80mV。

5試驗步驟

5.1一般要求

試驗應在有充分安全保護的環境條件下進行，試驗場地應具備消防設備。試驗人員應配備防毒面

具、手套、防護眼鏡、防護服等安全防護用品，防止試驗過程中電池起火、燃燒、爆炸等對人體造成

傷害。安全防護用品須符合GB/T11651規定并經國家相應的質檢部門檢測，具有生產許可證及編號標

志、產品合格證者，方可使用。

5.2電池充電

電池充電條件應符合如下要求：

a）電池單體在25℃±2℃環境下擱置30min。

b）以額定功率充電至電池單體的充電終止電壓，靜置30min。

5.3布置紅外熱像儀

采用紅外熱像儀測試電池及周圍環境溫度，對比觀察電池表面溫度，紅外熱像儀距離電池中心為

2m，位置如圖1所示。

圖1傳感器布置示意

注：電池宜距離地面50cm以上。

3

T/CEC170—2018

5.4布置熱電偶

在電池樣品表面布置4個熱電偶，分別位于正極耳、負極耳、電池表面中心及對側，參考圖2所

示，根據實際情況可在其他位置添加布置熱電偶。

圖2熱電偶布置示意

5.5布置高速攝影儀

高速攝影儀距離電池中心2m，高速攝影儀布置如圖1所示。

5.6布置壓力傳感器

將兩個壓力傳感器對稱布置于垂直電池中心方向，傳感器中心和電池上表面處于水平狀態，單側

傳感器距電池中心距離為15cm，如圖1所示。

5.7電池致爆

電池致爆方法如下：

a）以2P功率充電使電池電壓達到10Um，在達到10Um之前電池發生爆炸，停止充電；若電池電

壓達到10Um仍未發生爆炸，保持電壓10Um30min后停止充電。

b）觀察1h。

5.8電池回收處理

試驗后電池回收處理流程如下：

a）電池溫度降至室溫后，靜置1h。

b）將電池放入儲存容器，容器應具有耐腐蝕、耐壓、防火、防爆、絕緣、隔熱的特性。

c）將儲存容器中的電池進行回收處理，參考WB/T1061的相關規定。

6試驗結果處理

6.1爆炸臨界溫度

以熱電偶測得的溫度數據為準，爆炸臨界溫度tC按公式（1）計算。

4

T/CEC170—2018

ttC=MAX(i)（1）

式中：

ti——電池表面第i個熱電偶溫度，℃。

6.2爆炸最高溫度

以紅外熱像儀測得的數據為準，記錄電池發生爆炸過程中火焰溫度的最大值tm。

6.3爆炸最大火球體積

爆炸最大火球體積計算方法如下：

a）以高速攝像儀記錄的數據為準，選取爆炸火球火焰的最大直線距離作為火球的最大直徑D，參

考圖3所示；

圖3最大火球直徑示意圖

b）以D的中點為球心，用球體的體積近似等效爆炸產生的最大火球體積Vm，按公式（2）計算。

3

4D??

Vm=π??（