ANSI/CAN/UL9540A:2019測試方法，作為加拿大和美國共同認(rèn)可的國家標(biāo)準(zhǔn)，在評估儲能系統(tǒng)熱失控火蔓延情況方面，已經(jīng)獲得了行業(yè)與組織的廣泛認(rèn)同與采納。電芯的安全性，乃至整個儲能系統(tǒng)的安全性能，在很大程度上依賴于電芯自身的質(zhì)量與設(shè)計。然而，在電芯測試的實際操作中，不可避免地會存在一些值得深入探討的問題。針對這些問題，安可捷已經(jīng)梳理出了電芯層級測試實踐中常見的一系列疑難點，以期為業(yè)界提供更清晰、更科學(xué)的指導(dǎo)。

Q1：電池?zé)崾Э氐挠|發(fā)方式多樣，包括過充、針刺、加熱等方法。那么，在這些方式中，哪一種更能保證觸發(fā)電池?zé)崾Э氐囊恢滦阅兀?/strong>

A1：在考慮電池?zé)崾Э氐挠|發(fā)方式時，我們需要綜合考慮多種因素，包括電池的類型（如磷酸鐵鋰、三元等）、形狀（如方形、圓柱、軟包等）、容量大小以及實驗室的客觀條件等。在眾多的觸發(fā)方式中，加熱方式因其可靠性和一致性而被廣泛采用。加熱方式可以通過多種形式實現(xiàn)，如發(fā)熱絲、發(fā)熱薄片以及發(fā)熱板等。這些方式在實際應(yīng)用中都有著較高的可行性和有效性，有助于我們更好地研究和理解電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象。

Q2：標(biāo)準(zhǔn)指出連續(xù)三次樣品熱失控狀態(tài)一致，即可進(jìn)行氣體收集測試。如果不一致，需要重復(fù)測試嗎？需要幾只電芯完成熱失控進(jìn)行氣體測試？

A2：為了驗證電芯熱失控表現(xiàn)及其一致性，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了四個電芯樣品。如果不一致，需要排查導(dǎo)致不一致的原因，如不同的觸發(fā)方式。原則上，需要確保連續(xù)的四個電芯樣品用同樣的觸發(fā)方式。氣體收集試驗一般使用一個電芯樣品。

Q3：UL9540A測試過程中，哪些因素是影響認(rèn)證周期的關(guān)鍵？

A3：一般在電芯熱失控觸發(fā)、熱失控與否、熱失控一致性驗證、氣體收集、氣體分析等環(huán)節(jié)有較大的不確定性，可能導(dǎo)致試驗過程的暫停、延誤、反復(fù)或失敗。

Q4:UL9540A電芯測試的結(jié)果對模組、電柜、安裝四個層級測試有哪些影響？

A4: 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的思路是從電芯到模組、電柜以及安裝層級，一共分為四個層級。電芯的測試結(jié)果從某種意義上來說，會直接影響甚至決定更高層級的安全和判定。如電芯層級不發(fā)生熱失控且根據(jù)ASTM E918驗證其泄放的氣體在空氣中不可燃，則無需進(jìn)一步考慮如模組級別的熱失控測試。

Q5:電芯的測試實際結(jié)果，如電芯觸發(fā)熱失控溫度、電芯熱失控排氣溫度、氣體成分、排氣量、氣體可燃性下限、氣體燃燒速率、氣體最大爆炸壓力這些參數(shù)，對模組、電柜、安裝層級的測試有哪些影響？

A5 :如上提到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的四個層級，基本思路是低一層級的測試結(jié)果直接影響高一層級的測試與否及測試結(jié)果。當(dāng)電芯層級驗證到的熱失控并記錄如上結(jié)果參數(shù)和特征，在進(jìn)行模組層級驗證時，需要考慮放熱率、可燃?xì)怏w產(chǎn)生及成分?jǐn)?shù)據(jù)、排煙率和總排煙量、觀測飛濺物或爆炸性氣體排放、觀測火花、電弧或其他電事件、識別并定位模塊內(nèi)出現(xiàn)熱失控的電芯、火焰擴(kuò)展和持續(xù)時間的位置等，也和電芯層級固有的特性直接相關(guān)或決定性的因素較多。

Q6:怎么判定電芯已經(jīng)發(fā)生熱失控？電芯熱失控一定會起火嗎？

答：參考以下標(biāo)準(zhǔn)原圖可看出，對電芯表面加熱速率要求為每分鐘4至7 °C，當(dāng)電芯表面溫度變化速率超過外部熱源的變化速率時，則判定為熱失控。電芯熱失控不一定會起火。

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