鋰離子電池儲能系統(tǒng)熱失控火災(zāi)當(dāng)量分級試驗(yàn)方法需綜合考慮觸發(fā)機(jī)制、測量參數(shù)、分級標(biāo)準(zhǔn)及安全性，以下為分步驟的詳細(xì)方案：

1. 試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

明確熱失控火災(zāi)當(dāng)量的分級標(biāo)準(zhǔn)，評估儲能系統(tǒng)在不同觸發(fā)條件下的火災(zāi)危險(xiǎn)性，為安全設(shè)計(jì)、消防措施及應(yīng)急預(yù)案提供依據(jù)。

2. 試驗(yàn)對象

層級劃分：

單體電池（電芯）：基礎(chǔ)熱失控特性。

電池模組（多電芯串聯(lián)/并聯(lián)）：火焰?zhèn)鞑ゼ斑B鎖反應(yīng)。

儲能系統(tǒng)整體（含BMS、冷卻系統(tǒng)）：真實(shí)場景下的火災(zāi)蔓延。

3. 熱失控觸發(fā)方法

常見觸發(fā)方式：

外部加熱：使用加熱板進(jìn)行加熱觸發(fā)熱失控。

過充/過放：通過充放電設(shè)備引發(fā)內(nèi)部副反應(yīng)。

機(jī)械濫用：針刺、擠壓或沖擊模擬物理損傷。

熱輻射引燃：模擬相鄰電池?zé)崾Э氐臒醾鬟f。

4. 關(guān)鍵測量參數(shù)

熱力學(xué)參數(shù)：

溫度變化曲線（最高溫度、溫升速率）。

熱釋放速率（HRR）及總釋放熱量。

火焰特性：

火焰高度、持續(xù)時間、傳播速度（高速攝像記錄）。

噴射火焰距離及顆粒擴(kuò)散范圍。

氣體排放：

毒性氣體（CO、HF、H?等）濃度及釋放總量（氣體分析儀）。

煙霧密度（透光率測試）。

5. 試驗(yàn)環(huán)境與設(shè)備

受控環(huán)境：防爆實(shí)驗(yàn)室配備通風(fēng)系統(tǒng)、滅火裝置（如自動噴淋、惰性氣體）。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：

熱電偶/紅外熱成像儀（溫度監(jiān)測）。

傅立葉采集裝置、總碳?xì)?、氫氣、?biāo)準(zhǔn)氣體分析儀（氣體成分分析）。

高速攝像機(jī)/熱成像儀（火焰動態(tài)記錄）。

6. 分級標(biāo)準(zhǔn)制定

火災(zāi)當(dāng)量分級依據(jù)：

一級（輕度）：局部溫升，無明火，氣體釋放量低（如CO < 100 ppm）。

二級（中度）：局部火焰，有限傳播，中等熱釋放（HRR < 50 kW）。

三級（重度）：大規(guī)模火焰蔓延，爆炸風(fēng)險(xiǎn)，高毒性氣體釋放（如HF > 500 ppm）。

四級（災(zāi)難性）：系統(tǒng)級連鎖反應(yīng)，熱釋放率 > 200 kW，爆炸壓力 > 1 bar。

7. 試驗(yàn)流程

預(yù)處理：電池充至標(biāo)準(zhǔn)SOC（如100%）。

觸發(fā)熱失控：選定觸發(fā)方式并記錄初始反應(yīng)時間。

數(shù)據(jù)采集：實(shí)時監(jiān)測溫度、氣體、火焰等參數(shù)。

滅火與清理：觸發(fā)后啟動安全協(xié)議，防止二次災(zāi)害。

數(shù)據(jù)分析：量化火災(zāi)當(dāng)量，對照分級標(biāo)準(zhǔn)歸類。

8. 驗(yàn)證與標(biāo)準(zhǔn)化

重復(fù)性測試：同一條件下多次試驗(yàn)確保結(jié)果一致性。

交叉驗(yàn)證：結(jié)合不同觸發(fā)方式（如加熱 vs 過充）驗(yàn)證分級普適性。

參考標(biāo)準(zhǔn)：兼容UL 9540A、IEC 62619等，確保國際接軌。

9. 應(yīng)用與意義

安全設(shè)計(jì)優(yōu)化：指導(dǎo)散熱、隔熱材料選擇及BMS策略。

消防策略：制定針對性滅火方案（如針對HF氣體的堿性中和劑）。

政策制定：為儲能電站安全準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。

通過上述方法，可系統(tǒng)評估鋰離子電池儲能系統(tǒng)的熱失控火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，推動行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)的完善與技術(shù)升級。