合肥格朗检测：BAC-800B测试锂电池爆炸对防火砖的损害影响案例

前言

合肥格朗检测采用杭州仰仪科技有限公司研制的BAC-800B大型电池绝热量热仪，其密封腔体结构可同时测量样品温度与压力数据，精准分析热失控起始温度、最高温度等特征温度点，以及产气量、产气速率、热失控最高压力等参数。

该仪器在HWS实验、比热容、充放电产热、绝热温升等测试中保持高稳定性与精度，且凭借高度模块化设计和强大定制化改造潜力，可完成非常规测试，本次案例即为利用其测试锂电池爆炸对防火砖的破坏性影响。

图1 BAC-800B绝热量热仪外观

实验方案

本次实验采用BAC-800B大型电池绝热量热仪，对1个5号碱性电池及1个手机用NCM三元锂电池进行测试，通过加热片触发电池热失控。实验中实时监控电池温度、周围气体温度、压力及爆炸过程视频，实验结束后观察防火砖损坏程度。

 

图2 280Ah(左)及152Ah磷酸铁锂(右)方壳电池

实验中，砖块固定方式如图3所示，确保完全包裹电池，以全面评价电池爆炸危害，内部加装摄像头与热电偶进行监测。

 

图3 砖块及热电偶固定方法

测试结果

  

图5 碱性电池(a)及(b)手机电池气体温度

观察上述图表可知，手机电池最高温度达1040℃，气体温度最高升至400℃，压力上升约7kPa。通过视频及试验后防火砖分析发现，热失控过程剧烈且有明显火焰燃烧现象，但防火砖仅外表面有污损，整体结构未损坏。碱性电池热失控过程平缓，仅产生大量白烟，防火砖几乎无变化，进一步验证了实验结果。

  

图6 碱性电池(a)及(b)手机电池爆炸后防火砖外观局部图

 

图7 碱性电池(a)及(b)手机电池爆炸视频截图

实验结果表明，手机电池与碱性电池的热失控均未对防火砖整体结构造成破坏。若需探寻防火砖安全下限，可能需要更大容量或更高能量密度的锂电池进行测试。

总结

通过对BAC-800B进行简单改装，可完成测试锂电池对包装材料的损伤、材料燃烧热蔓延实验等多种非常规测试，充分发掘仪器潜力，助力实验人员达成实验目的。