锂电池燃烧试验：燃烧试验标准与方法

　　锂电池燃烧试验(Lithium Battery Fire/Combustion Test)是评估锂离子电池在热失控、过充、短路、机械损伤等极端条件下火灾危险性、燃烧特性及安全性能的关键实验，广泛应用于电池安全认证、运输规范、储能系统设计及消防策略制定。由于锂电池燃烧具有高热释放、喷射火焰、有毒气体释放和复燃风险等特点，其试验需在严格控制的环境中进行。

　　(1)UN 38.3 / IEC 62133：强制安全测试(非直接燃烧，但含诱因)

　　过充测试：1.5×充电电压，观察是否起火/爆炸;

　　强制放电、短路、挤压、冲击等;

　　通过标准：不起火、不爆炸。

　　这些是准入门槛，但不模拟真实火灾场景。

　　(2)直接燃烧/火灾场景模拟试验

　　1. 外部火烧试验(External Fire Exposure Test)

　　目的：模拟电池在外部火灾中的响应;

　　标准：

　　UL 9540A(储能系统热传播测试);

　　GB/T 31467.3-2015(中国电动汽车用电池包火烧试验);

　　FM Approvals 3880。

　　方法：

　　将电池模组/电池包置于燃烧器上方;

　　使用 丙烷燃气 burner，热流密度 ≥90 kW/m²;

　　持续燃烧 70–130 秒(依标准而定);

　　观察：是否起火、爆炸、热蔓延至相邻电池、持续燃烧时间。

　　通过要求(如 GB/T 31467.3)：

　　无爆炸;

　　火焰持续时间 ≤ 30 秒(熄灭后);

　　不引燃周围可燃物。

　　2. 单体电池热失控燃烧试验

　　方法：

　　用电加热板或热箱将单体电池加热至热失控;

　　或用 ** nail penetration **(针刺) 诱发内短路;

　　在防爆燃烧室中记录：

　　温度曲线(表面/火焰);

　　视频(喷射火、爆燃);

　　气体成分(FTIR/GC-MS 测 HF、CO、VOCs);

　　热释放速率(HRR，通过锥形量热仪 Cone Calorimeter)。

　　关键参数：

　　热失控触发温度;

　　z大热释放速率(pkHRR);

　　总热释放量(THR);

　　有毒气体产率(如 HF > 20 ppm 可致死)。

　　3. 电池模组/系统级热蔓延测试

　　目的：评估一个电池热失控是否引发“多米诺骨牌”效应;

　　方法(UL 9540A)：

　　加热模组中一个电芯至热失控;

　　监测相邻电芯温度、电压、是否起火;

　　记录热蔓延时间(Propagation Time)。

　　安全设计目标：

　　“No propagation” —— 单体失效不导致系统级火灾。

来源：网络