电池产气测试仪器的作用和操作步骤
电池产气测试仪器可用于研究方形、软包等大尺寸电芯以及小型模组等热失控、热蔓延机制。电池绝热量热仪根据电池温度变化,动态调节量热腔温度,通过消除电池与量热腔之间的温差实现电池绝热。其具备电池热失控、绝热温升、充放电产热、比热容等测试模式,可精准获取电池充放电产热和比热容、热失控起始温度、最大热失控速率、绝热温升特性、热失控产气量和产气速率等参数,也可通过与气相色谱、傅里叶红外及质谱等联用获取更多的热失控产气信息。仪器可为锂电池及电池模组安全性能评估提供数据依据,为动力电池热管理系统设计提供指导。
电池产气测试仪器标准电池产气测试
USABCSAND99-0497、SAEJ2464-R2009、ASTME1981-98(2020)、GB/T36276-2023、UL9540A、UL1973、GB38031-2020。

电池产气测试仪器的操作步骤
(一)仪器开机与参数设置
按“总电源→主机→辅助设备→数据采集软件”的顺序启动仪器,等待仪器自检完成(自检项包括传感器响应、密封性能、软件通讯等,无报错方可继续)。
通过仪器触控屏或软件设置测试参数:
基础参数:测试温度(按标准设定,如25℃/45℃/60℃)、测试时长(通常为2-24小时,或直至产气稳定)、采样间隔(压力/温度数据采样频率,如1次/分钟)。
安全参数:压力上限(建议为测试腔耐压等级的70%,如1.4MPa)、温度上限(如80℃),超出阈值时仪器自动停机并报警。
气体分析参数(若含GC联用功能):载气类型(如氮气)、载气流速(30-50mL/min)、柱温(程序升温或恒温,如50℃恒温)、检测器类型(TCD/ECD/FID,根据目标气体选择)。
(二)样品安装与测试腔密封
将预处理后的电池样品通过绝缘夹具固定在测试腔中心位置,确保样品与测试腔壁无接触,正负极无短路风险。
更换新的密封垫圈,将测试腔盖压紧,通过扭矩扳手按规定力矩(如8-10N・m)紧固,确保密封性能(可通过氮气吹扫测试:通入0.5MPa氮气,保压5分钟,压力下降≤0.02MPa为合格)。
若测试腔为真空型,需启动真空泵将腔体内压力抽至≤10Pa,排除空气对产气成分分析的干扰;若为惰性气体保护型,通入高纯氮气置换3次(每次置换压力0.3MPa,保压1分钟后泄压),确保腔体内氧气含量≤0.1%。
(三)测试运行与数据监控
点击软件“开始测试”按钮,仪器自动进入恒温阶段,待测试腔温度稳定在设定值(波动≤±0.5℃)后,启动产气监测程序。
实时监控数据采集软件中的压力曲线、温度曲线,观察是否出现异常波动(如压力骤升、温度突增),若超出安全参数,仪器将自动停机,此时需按应急流程处理。
若需分析产气成分,在测试过程中按设定时间点(如每2小时)启动气体采样功能,样品气体经净化装置进入色谱仪,软件自动记录H₂、CO、CO₂、CH₄等组分的浓度数据。
测试过程中禁止打开测试腔,禁止触碰高温、高压部件,如需暂停测试,需先通过软件泄压至常压,再执行停机操作。
(四)测试结束与仪器维护
达到设定测试时长后,仪器自动停止监测,进入泄压阶段(缓慢泄压,泄压速率≤0.1MPa/min,避免压力骤降导致样品损坏或数据失真)。
泄压完成后,打开测试腔,取出样品,观察样品状态(是否鼓包、漏液),并记录相关现象。
关闭仪器(按“数据采集软件→辅助设备→主机→总电源”顺序),清理测试腔内部,更换污染的密封垫圈,对传感器接口进行清洁(用无水乙醇擦拭,自然晾干)。
整理测试数据,生成测试报告(包含压力-时间曲线、温度-时间曲线、产气总量、气体组分含量等),并将仪器状态、样品信息、环境条件等记录归档。