3T/TMACXXX—2026新能源汽車電池?zé)崾Э貤l件下氣凝膠隔熱材料性能測(cè)試方法本文件規(guī)定了在模擬新能源汽車動(dòng)力電池?zé)崾Э貤l件下，測(cè)試氣凝膠隔熱材料隔熱性能的試驗(yàn)方法，包括原理、試驗(yàn)條件、材料、儀器設(shè)備、樣品、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、精密度和測(cè)量不確定度、質(zhì)量保證和控制及試驗(yàn)報(bào)告等要求。本文件適用于各類氣凝膠隔熱材料在電池?zé)崾Э貓?chǎng)景下的隔熱性能測(cè)試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4132絕熱術(shù)語(yǔ)GB/T36276電力儲(chǔ)能用鋰離子電池JJF1059.1測(cè)量不確定度評(píng)定與表示3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T4132和GB/T36276界定的及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1熱失控thermalrunaway電池單體放熱連鎖反應(yīng)引起電池溫度不可控上升的現(xiàn)象。3.2熱失控觸發(fā)thermalrunawaytrigger采用外部加熱、針刺、過(guò)充等方式誘發(fā)電池單體發(fā)生熱失控的試驗(yàn)方法。3.3被保護(hù)側(cè)protectedside隔熱材料在電池包內(nèi)遠(yuǎn)離熱失控源，需要被防護(hù)的一側(cè)。3.4溫升速率temperatureriserate單位時(shí)間內(nèi)被保護(hù)側(cè)溫度升高的速率。3.5耐受時(shí)間tolerancetime從熱失控觸發(fā)時(shí)刻（或加熱裝置功率達(dá)到設(shè)定值時(shí)刻）到被保護(hù)側(cè)溫度達(dá)到設(shè)定閾值所經(jīng)歷的時(shí)間。4原理通過(guò)模擬電池?zé)崾Э蒯尫诺木薮鬅崃鳎捎么蠊β势矫婕訜崞鲗?duì)安裝有氣凝膠隔熱樣品的試驗(yàn)臺(tái)架一側(cè)進(jìn)行高強(qiáng)度加熱，再現(xiàn)熱失控的熱沖擊過(guò)程。在樣品的另一側(cè)（被保護(hù)側(cè)）布置溫度傳感器，連續(xù)監(jiān)測(cè)并記錄其溫度變化。通過(guò)分析被保護(hù)側(cè)的溫度曲線特征參數(shù)，綜合評(píng)價(jià)氣凝膠隔熱材料在極端熱條件下的阻隔性能和熱穩(wěn)定性。T/TMACXXX—202645試驗(yàn)條件5.1環(huán)境條件試驗(yàn)應(yīng)在以下環(huán)境條件下進(jìn)行。a）環(huán)境溫度：23℃±5℃。b）相對(duì)濕度：50%±5%。c）周圍無(wú)明顯氣流擾動(dòng)，不應(yīng)有陽(yáng)光直射和其他熱輻射干擾。5.2試驗(yàn)臺(tái)架試驗(yàn)應(yīng)在專用的隔熱性能測(cè)試臺(tái)架上進(jìn)行。該臺(tái)架包括但不限于以下內(nèi)容。a）金屬框架，內(nèi)部有效空間尺寸不小于300mm×300mm×厚度方向。b）加熱面和被保護(hù)面，兩表面應(yīng)平行，間距可調(diào)以安裝不同厚度的樣品。c）樣品夾緊裝置，樣品與加熱面和被保護(hù)面緊密接觸，接觸壓力為（5±1）kPa。6材料試驗(yàn)材料應(yīng)符合下列規(guī)定。a）標(biāo)準(zhǔn)熱源：試驗(yàn)采用高密度、大功率方形硅碳棒或金屬合金加熱板作為標(biāo)準(zhǔn)熱源，其發(fā)熱區(qū)域應(yīng)均勻，尺寸不小于260mm×260mm。b）保溫材料：用于包裹試驗(yàn)臺(tái)架非測(cè)試區(qū)域的耐高溫保溫磚或陶瓷纖維氈，其使用溫度應(yīng)不低于1000℃,導(dǎo)熱系數(shù)（200℃時(shí)）不大于0.08W/（m·K）。c）隔熱墊片：根據(jù)需要，可采用高溫陶瓷墊片或定距塊來(lái)調(diào)節(jié)樣品與加熱面/被保護(hù)面之間的距離，確保對(duì)中和平行。7儀器設(shè)備試驗(yàn)儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定。a）加熱系統(tǒng)：大功率直流或交流電源，功率不低于15kW，可提供穩(wěn)定功率輸出，功率控制精度為±1%。加熱板表面最高工作溫度應(yīng)不低于900℃。b）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：多通道溫度數(shù)據(jù)采集儀，采樣頻率不低于1Hz，精度不低于±1℃。c）溫度傳感器：K型或N型鎧裝熱電偶，絲徑不大于1.0mm，響應(yīng)時(shí)間常數(shù)小于1s。其校準(zhǔn)應(yīng)符合國(guó)家計(jì)量規(guī)范要求，校準(zhǔn)周期不超過(guò)12個(gè)月。d）測(cè)溫布點(diǎn)：在被保護(hù)側(cè)中心區(qū)域及四周關(guān)鍵點(diǎn)布置熱電偶。1）被保護(hù)面幾何中心點(diǎn)。2）距被保護(hù)面幾何中心點(diǎn)100mm的四個(gè)方向（上、下、左、右）的點(diǎn)。3）加熱板與樣品接觸面的中心點(diǎn)，用于監(jiān)控加熱面溫度。4）環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，距臺(tái)架1m遠(yuǎn)，不受熱輻射影響。e）密封材料：高溫密封膠或陶瓷纖維繩，用于填充樣品與臺(tái)架之間的縫隙，減少邊緣熱損失。8樣品8.1樣品尺寸樣品應(yīng)為平整的方形或圓形，推薦尺寸方形為（250±2）mm×（250±2）mm，圓形為直徑（250±2）mm，厚度為產(chǎn)品公稱厚度。樣品厚度為產(chǎn)品公稱厚度。8.2樣品數(shù)量每組試驗(yàn)至少測(cè)試3個(gè)有效樣品。8.3樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)T/TMACXXX—20265試驗(yàn)前，樣品應(yīng)在溫度（23±2）℃、相對(duì)濕度50%±5%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下調(diào)節(jié)至少24h。9試驗(yàn)步驟9.1試驗(yàn)準(zhǔn)備試驗(yàn)準(zhǔn)備應(yīng)符合下列規(guī)定。a）檢查儀器設(shè)備、電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是否正常工作。b）將狀態(tài)調(diào)節(jié)后的樣品準(zhǔn)確安裝在試驗(yàn)臺(tái)架的指定位置。c）使用密封材料仔細(xì)密封樣品邊緣與臺(tái)架之間的間隙。d）按照第7章的要求布置所有熱電偶。e）關(guān)閉試驗(yàn)艙門(mén)或設(shè)置好安全警戒線。f）安全防護(hù)措施：1）試驗(yàn)應(yīng)在防爆艙或獨(dú)立防火間內(nèi)進(jìn)行，艙內(nèi)配置煙霧報(bào)警、自動(dòng)滅火（噴淋或惰性氣體）及排風(fēng)系統(tǒng)；2）試驗(yàn)區(qū)域2m內(nèi)不得存放易燃、易爆物品；3）操作人員須佩戴隔熱手套、防護(hù)面罩、阻燃工作服；4）現(xiàn)場(chǎng)須備有干粉滅火器(≥6kg）一具，并確保人員熟悉使用方法；5）試驗(yàn)全過(guò)程須有第二人監(jiān)守，并保證通訊暢通；6）試驗(yàn)前檢查自動(dòng)斷電、超溫保護(hù)功能是否正常。9.2試驗(yàn)過(guò)程試驗(yàn)過(guò)程應(yīng)符合下列規(guī)定。a）開(kāi)啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，記錄初始溫度（至少穩(wěn)定1min）。b）啟動(dòng)加熱系統(tǒng)。加熱程序分為兩個(gè)階段。1）預(yù)熱段：在60s內(nèi)，將加熱板功率線性提升至（8.0±0.1）kW，并保持該功率恒定。2）熱沖擊段：持續(xù)加熱直至被保護(hù)面中心點(diǎn)溫度達(dá)到500℃,隨后進(jìn)入恒溫階段，恒溫5min，之后停止加熱。c）整個(gè)加熱及冷卻過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)持續(xù)記錄所有熱電偶的溫度數(shù)據(jù)，直至被保護(hù)面中心點(diǎn)溫度降至100℃以下或試驗(yàn)結(jié)束后至少30min。9.3試驗(yàn)終止出現(xiàn)以下情況之一時(shí)，應(yīng)立即終止試驗(yàn)，并記錄終止原因。a）加熱面溫度超過(guò)設(shè)備限值。b）樣品發(fā)生破裂、熔融、脫落等現(xiàn)象，導(dǎo)致試驗(yàn)條件發(fā)生改變。c）出現(xiàn)明火或其他安全隱患。10試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理10.1溫度-時(shí)間曲線繪制被保護(hù)面中心點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的曲線。10.2關(guān)鍵性能參數(shù)計(jì)算應(yīng)從溫度－時(shí)間曲線中提取以下參數(shù)。a）被保護(hù)側(cè)最高溫度：被保護(hù)面中心點(diǎn)的溫度在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中達(dá)到的最高溫度值，單位℃。b）耐受時(shí)間：從加熱開(kāi)始（0s）到被保護(hù)面中心點(diǎn)的溫度首次達(dá)到180℃所經(jīng)歷的時(shí)間，單位s。c）平均溫升速率：計(jì)算從被保護(hù)面中心點(diǎn)的溫度從50℃升至180℃時(shí)間段內(nèi)的平均溫升速率。10.3結(jié)果表示T/TMACXXX—20266取3個(gè)有效樣品測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終報(bào)告結(jié)果。同時(shí)報(bào)告每個(gè)樣品的單個(gè)測(cè)試值。11精密度和測(cè)量不確定度11.1精密度在重復(fù)性條件下，使用同一儀器設(shè)備，由同一操作員在短時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)同一樣品進(jìn)行兩次單獨(dú)測(cè)試，所得結(jié)果的精密度如下。如果兩次測(cè)試結(jié)果偏差超出上述范圍，應(yīng)查找原因并重新試驗(yàn)。a）對(duì)于被保護(hù)側(cè)最高溫度：相對(duì)偏差應(yīng)小于5%。b）對(duì)于耐受時(shí)間：相對(duì)偏差應(yīng)小于8%。11.2測(cè)量不確定度試驗(yàn)結(jié)果的不確定度主要來(lái)源于熱電偶的測(cè)量誤差、加熱功率的波動(dòng)、樣品厚度的不均勻性、接觸熱阻的變化等。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)JJF1059.1的要求，對(duì)被保護(hù)側(cè)最高溫度和耐受時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定。在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，被保護(hù)側(cè)最高溫度的擴(kuò)展不確定度（k=2）宜控制在±15℃以內(nèi)。12質(zhì)量保證和控制12.1設(shè)備校準(zhǔn)加熱系統(tǒng)的功率儀表、數(shù)據(jù)采集儀及熱電偶應(yīng)定期送至有資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其量值溯源性。校準(zhǔn)周期一般不超過(guò)12個(gè)月。12.2參考樣件實(shí)驗(yàn)室應(yīng)保留一種經(jīng)過(guò)多次測(cè)試、性能穩(wěn)定的氣凝膠材料作為參考樣件。每進(jìn)行10次測(cè)試或重要設(shè)備維修后，應(yīng)對(duì)該參考樣件進(jìn)行一次測(cè)試。將其結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以監(jiān)控測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。參考樣件測(cè)試結(jié)果波動(dòng)應(yīng)在歷史平均值的±5%以內(nèi)。12.3試驗(yàn)有效性判定試驗(yàn)應(yīng)滿足以下條件。a）加熱板功率穩(wěn)定在（8.0±0.1）kW。b）加熱面中心溫度在恒功率階段能達(dá)到500℃,且持續(xù)不少于5min。c）試驗(yàn)過(guò)程中未發(fā)生9.3條規(guī)定的提前終止情況。