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锂离子电池火灾危险性分级通用试验方法

警示——使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

1范围

本标准规定了锂离子电池火灾危险性分级的通用试验原理、试验条件、仪器设备、样品、试验步骤、等级划分和试验报告要求。

本标准适用于锂离子电池火灾危险性分级，也适用于锂离子电池着火可能性评价以及锂离子电池火灾破坏力的评价。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ISO9705:1993Firetests—Full-scaleroomtestforsurfaceproducts

ISO5660-1:2002Reactiontofiretests-Heatrelease,smokeproductionandmasslossrate-Part1:Heatreleaserate(conecalorimetermethod)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

锂离子电池危险hazardoflithiumionbattery

由于设计、制造、运输、存储、使用等使锂离子电池或锂离子电池相关的设备处于一种不安全状态，并以电池的故障、失效或火灾的形式表现。

3.2

锂离子电池火灾fireoflithiumionbattery

在时间和空间失去控制的锂离子电池燃烧。燃烧是指锂离子电池体系内部可燃物质与氧化剂作用发生的在时间和空间上失去控制的氧化还原反应，通常伴有火焰、发光、放热和（或）发烟的现象。

3.3

锂离子电池安全风险riskoflithiumionbattery

由锂离子电池危险导致的可能危及人身、财产安全的危险事件或情形的严重性与发生可能性的综合。

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3.4

严重性severity

危险事件或情形对人身、财产安全的损害程度。

3.5

风险评估对象objectsofriskassessment

可能存在故障或失效的锂离子电池。

3.6

荷电状态stateofcharge

锂离子电池使用一段时间或搁置不用后剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。

3.7

热失控临界环境温度criticalambienttemperatureofthermalrunaway

锂离子电池发生热失控时的最低环境温度。

3.8

热释放速率heatreleaserate

指在规定的试验条件下，在单位时间内电池燃烧所释放的热量。本标准中根据耗氧法进行测量。

3.9

标准化热释放速率normalizedheatreleaserate

指在规定的试验条件下，热释放速率除以电池的总表面积标准化处理后的值。

4符号、代号和缩略语

下列符号适用于本文件。

C1:1小时率额定容量，Ah

HRR：热释放速率，W

I1：1小时率放电电流，其数值等于C1，A

qpeak：标准化热释放速率峰值，W/m2

SOC：荷电状态，%

T0：热失控临界环境温度，℃

5原理

本试验方法是在调研了已有的其他行业的火灾危险性等级分级方法及试验方法的基础上，参考已有的锂离子电池安全性测试标准，提出了锂离子电池热箱实验和燃烧实验相结合的锂离子电池火灾危险性分级试验方法，并依据锂离子电池自身安全特性和已有的实验结果，从电池起火难易程度和火灾规模两个角度，提出了锂离子电池火灾危险性等级的分级标准。

锂离子电池火灾危险性分级试验方法基本流程如图1所示。

3

燃烧实验是加热电池至热失控燃烧T180℃?否记录电池燃烧现象否是

燃烧实验

是

加热电池至热失控燃烧

T180℃?

否

记录电池燃烧现象

否

是

记录热失控临界环境温

度T0:T0T

记录电池热释放速率峰值并标准化,qpeak

依次设定热箱温度为T=140、160、180℃,等待电池达到该温度台阶并保持30分钟

开始

将锂离子电池充电至100%荷电状态

热箱实验

电池热失控或温

电池热失控或温

度200℃?

记录热失控临界环境温度T0:上一温度台阶T0≤该温度台阶

火灾危险性分级

结束

图1锂离子电池火灾危险性分级试验方法基本流程

6试验条件

6.1环境条件

除另有规定外，试验应在温度为20±5℃,相对湿度为50±10%，大气压力为86~106kPa的环境中进行。

6.2单体电池及电池模组充放电方式

若厂家提供充放电方法，则按厂家提供的