作為加拿大和美國雙國家標準，ANSI/CAN/UL9540A:2019評估儲能系統(tǒng)熱失控火蔓延情況的測試方法得到行業(yè)和組織的廣泛認可和采納。電芯的本質安全，乃至整個系統(tǒng)層面的安全，較大程度還是取決于其自身。在電芯測試實踐中，操作層面上難免有些值得商榷的余地，對此，DEKRA德凱整理了以下電芯層級測試實踐中的常見問題。

問：電池熱失控的引發(fā)方式有很多，如采用過充、針刺、加熱。采用哪種方式觸發(fā)電池熱失控一致性比較好？

答：需要結合電池的類型（如磷酸鐵鋰、三元）、形狀（如方形、圓柱、軟包）、容量大小及實驗室的客觀條件等綜合考慮。一般選用較多的觸發(fā)方式是加熱，包括發(fā)熱絲、發(fā)熱薄片及發(fā)熱板的形式。

問：標準指出連續(xù)三次樣品熱失控狀態(tài)一致，即可進行氣體收集測試。如果不一致，需要重復測試嗎？需要幾只電芯完成熱失控進行氣體測試？

答：為了驗證電芯熱失控表現(xiàn)及其一致性，標準規(guī)范了四個電芯樣品。如果不一致，需要排查導致不一致的原因，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。

問：UL9540A測試過程中，哪些因素是影響認證周期的關鍵？

答：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，可能導致試驗過程的暫停、延誤、反復或失敗。

問：UL9540A電芯測試的結果對模組、電柜、安裝四個層級測試有哪些影響？

答：標準規(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，則無需進一步考慮如模組級別的熱失控測試。

問：電芯的測試實際結果，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？

答：如上提到標準規(guī)范的四個層級，基本思路是低一層級的測試結果直接影響高一層級的測試與否及測試結果。當電芯層級驗證到的熱失控并記錄如上結果參數(shù)和特征，在進行模組層級驗證時，需要考慮放熱率、可燃氣體產生及成分數(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、識別并定位模塊內出現(xiàn)熱失控的電芯、火焰擴展和持續(xù)時間的位置等，也和電芯層級固有的特性直接相關或決定性的因素較多。

問：怎么判定電芯已經發(fā)生熱失控？電芯熱失控一定會起火嗎？

答：參考以下標準原圖可看出，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。

審核編輯：湯梓紅