动力电池热失控蔓延评估方法
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• 火势蔓延评估 • 热、烟雾释放率和释放总量 • 可燃气体成分和总量 • 燃烧/爆燃危险 • 复燃危险
电芯层级测试
目的： 1. 确定电芯热失控方法和设备 2. 确定热失控测试参数 3. 电芯泄气和热失控时的表面温度 4. 气体释放量和成分，评估气体可燃性(LFL)、燃烧速率和爆炸压力
重要数据
• 热失控方法和参数 • 电芯泄气温度 • 电芯热失控触发温度 • 电芯释放气体测量
• 成分 • 体积 • 最低燃烧/爆炸浓度 • 燃烧速率 • 最大爆炸压力
Cell Level TestingApparatus
模块层级测试
目的： • 验证模块内热失控传播的倾向; • 获取有关热、烟雾释放率、泄气气体成分的数据; • 记录起火和爆燃危险
重要数据
• 热失控扩散情况 • 热释放速率 • 烟雾释放率 • 爆燃危险 • 模块泄气测量
• 气体成分和总量 • 碳氢化合物 • 一氧化碳 • 二氧化碳 • 氢气等
Garage wall section
电池包层级测试
目的： 1. 记录初始电池包的热失控扩展情况 2. 记录待测电池包外是否有火焰; 3. 测量热和气体释放率; 4. 测量目标电池包和墙体上的表面温度; 5. 测量目标位置辐射热
动力电池热失控蔓延评估方法 Test Method for Evaluating Thermal Runaway Propagation in EV Battery
Agenda 内容
Comparison of EV Battery Standards 动力电池标准对比
Test Method for Evaluating Thermal Runaway Propagation in EV Battery 动力电池热失控蔓延评估方法
UL和GB 动力电池包标准对比 UL2580 VS GB 38031
Construction 结构要求
Testing 测试要求
Label & Marking 标签和说明书
Fun8031
UL和GB 动力电池包测试对比
热管理
机械冲
测试名称
外部 路短过充电过放电
现有的标准对动力电池 热失控蔓延评估有限
• 动力电池中国国家标准：GB 38031 • 动力电池美国国家标准：UL 2580
现有安全要求
• GB 38031: 热失控报警之后5分 钟内不能造成乘客危险
• UL2580: 热失控触发后1小时内 不能起火或者爆炸
缺少风险评估
• 5分钟或者1小时之后的起火或者 爆炸风险
致乘员舱危险之前5分钟，提供报警
防危险
测试层级 热量分析 烟气分析 气体成分 气体特性分析 视频记录
电池包或系统 不要求 不要求 不要求 不要求 不要求
电芯、模块、电池包系统依次进行测试 采集模块和系统层级的热量释放速率和总量
测量烟雾速率和总量 测量不同层级释放气体成分和总量
分析电池气体最低爆炸浓度 视频记录测试情况，可提供后期分析数据支持
对周围影响
不要求
测量附近车辆和墙体的温度，分析对周围车辆、建 筑或人的影响分析
可以获取的测试数据
分析报告
热失控特性
热失控特性
热失控方法和参数
气体成分
电芯泄气温度
气体特性
电芯热失控触发温度
内部热蔓延模式
热失控时间曲线
热释放量
燃烧爆炸特性
烟雾释放率和总量
周围车辆/建筑影响
消防措施可行性
气体特性
最小燃烧限值 LFL
电池包层级测试（可扩展到汽车层级）
动力电池热失控的危害： • 起火 • 爆炸 • 高温 • 可燃有毒气体
危害对象： • 乘客 • 财产（建筑/车/环境） • 消防
GB 38031与UL 的差别
GB 38031 热扩散测试
UL 电池热失控蔓延评估
目标要求
电池包或系统在单个电池热失控导 电池系统发生热失控蔓延不会造成人员、建筑和消
过流保 护
温升
不平衡 绝缘 / 充电 潮态
耐压
接地可系统失 靠性 效/ 过
振动
击（含 模拟碰
跌落
温保护
撞）
旋转
冷热冲 击
挤压
水浸
火烧
盐雾 热蔓失延控低气压
UL 2580 √ √ √
√√√√√√√√√√ √√√√√√
GB 38031 √ √ √ √
√
√√√
√√√√√√√
频发的纯电动车辆起火事件
/news/20200706/1086550.shtml
• 对周边建筑或者车辆的影响 • 对消防的影响 • 烟雾和热量释放率和总量 • 释放的气体成分和可燃性
动力电池热失控蔓延评估方法
电芯层级测试 模块层级测试 电池包层级测试
• 电芯是否会热失控 • 电芯热失控特性 • 气体成分和可燃性分析 • 可燃气体燃烧速率和最大爆炸压力
• 热失控传播的倾向 • 热、烟雾释放率和释放总量 • 可燃气体成分和总量 • 燃烧/爆燃危险
A
A
Garage wall section
B Initiating C Target
battery
battery
pack
pack
重要数据
• 被测电池包中模块之间的 热失控扩散情况
• 热释放率 • 烟雾释放率 • 释放气体的成分和体积 • 墙体温度 • 目标电池包温度 • 爆燃危险 • 复燃危险 • 目标位置辐射热
电芯层级测试
目的： 1. 确定电芯热失控方法和设备 2. 确定热失控测试参数 3. 电芯泄气和热失控时的表面温度 4. 气体释放量和成分，评估气体可燃性(LFL)、燃烧速率和爆炸压力
重要数据
• 热失控方法和参数 • 电芯泄气温度 • 电芯热失控触发温度 • 电芯释放气体测量
• 成分 • 体积 • 最低燃烧/爆炸浓度 • 燃烧速率 • 最大爆炸压力
Cell Level TestingApparatus
模块层级测试
目的： • 验证模块内热失控传播的倾向; • 获取有关热、烟雾释放率、泄气气体成分的数据; • 记录起火和爆燃危险
重要数据
• 热失控扩散情况 • 热释放速率 • 烟雾释放率 • 爆燃危险 • 模块泄气测量
• 气体成分和总量 • 碳氢化合物 • 一氧化碳 • 二氧化碳 • 氢气等
Garage wall section
电池包层级测试
目的： 1. 记录初始电池包的热失控扩展情况 2. 记录待测电池包外是否有火焰; 3. 测量热和气体释放率; 4. 测量目标电池包和墙体上的表面温度; 5. 测量目标位置辐射热
动力电池热失控蔓延评估方法 Test Method for Evaluating Thermal Runaway Propagation in EV Battery
Agenda 内容
Comparison of EV Battery Standards 动力电池标准对比
Test Method for Evaluating Thermal Runaway Propagation in EV Battery 动力电池热失控蔓延评估方法
UL和GB 动力电池包标准对比 UL2580 VS GB 38031
Construction 结构要求
Testing 测试要求
Label & Marking 标签和说明书
Fun8031
UL和GB 动力电池包测试对比
热管理
机械冲
测试名称
外部 路短过充电过放电
现有的标准对动力电池 热失控蔓延评估有限
• 动力电池中国国家标准：GB 38031 • 动力电池美国国家标准：UL 2580
现有安全要求
• GB 38031: 热失控报警之后5分 钟内不能造成乘客危险
• UL2580: 热失控触发后1小时内 不能起火或者爆炸
缺少风险评估
• 5分钟或者1小时之后的起火或者 爆炸风险
致乘员舱危险之前5分钟，提供报警
防危险
测试层级 热量分析 烟气分析 气体成分 气体特性分析 视频记录
电池包或系统 不要求 不要求 不要求 不要求 不要求
电芯、模块、电池包系统依次进行测试 采集模块和系统层级的热量释放速率和总量
测量烟雾速率和总量 测量不同层级释放气体成分和总量
分析电池气体最低爆炸浓度 视频记录测试情况，可提供后期分析数据支持
对周围影响
不要求
测量附近车辆和墙体的温度，分析对周围车辆、建 筑或人的影响分析
可以获取的测试数据
分析报告
热失控特性
热失控特性
热失控方法和参数
气体成分
电芯泄气温度
气体特性
电芯热失控触发温度
内部热蔓延模式
热失控时间曲线
热释放量
燃烧爆炸特性
烟雾释放率和总量
周围车辆/建筑影响
消防措施可行性
气体特性
最小燃烧限值 LFL
电池包层级测试（可扩展到汽车层级）
动力电池热失控的危害： • 起火 • 爆炸 • 高温 • 可燃有毒气体
危害对象： • 乘客 • 财产（建筑/车/环境） • 消防
GB 38031与UL 的差别
GB 38031 热扩散测试
UL 电池热失控蔓延评估
目标要求
电池包或系统在单个电池热失控导 电池系统发生热失控蔓延不会造成人员、建筑和消
过流保 护
温升
不平衡 绝缘 / 充电 潮态
耐压
接地可系统失 靠性 效/ 过
振动
击（含 模拟碰
跌落
温保护
撞）
旋转
冷热冲 击
挤压
水浸
火烧
盐雾 热蔓失延控低气压
UL 2580 √ √ √
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GB 38031 √ √ √ √
√
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频发的纯电动车辆起火事件
/news/20200706/1086550.shtml
• 对周边建筑或者车辆的影响 • 对消防的影响 • 烟雾和热量释放率和总量 • 释放的气体成分和可燃性
动力电池热失控蔓延评估方法
电芯层级测试 模块层级测试 电池包层级测试
• 电芯是否会热失控 • 电芯热失控特性 • 气体成分和可燃性分析 • 可燃气体燃烧速率和最大爆炸压力
• 热失控传播的倾向 • 热、烟雾释放率和释放总量 • 可燃气体成分和总量 • 燃烧/爆燃危险
A
A
Garage wall section
B Initiating C Target
battery
battery
pack
pack
重要数据
• 被测电池包中模块之间的 热失控扩散情况
• 热释放率 • 烟雾释放率 • 释放气体的成分和体积 • 墙体温度 • 目标电池包温度 • 爆燃危险 • 复燃危险 • 目标位置辐射热