絕熱加速量熱儀：從熱失控數(shù)據(jù)看鈉/鋰離子電池?zé)崾Э匦袨椴町悾?/h1>

時間：2026/1/19閱讀：79

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/ 從熱失控數(shù)據(jù)看鈉/鋰離子電池?zé)崾Э匦袨椴町?/span> /

在電動汽車與儲能系統(tǒng)快速發(fā)展的今天，對與關(guān)鍵原材料，尤其是鋰、鈷和鎳的需求不斷增加，引發(fā)了行業(yè)對資源可用性、成本和可持續(xù)性的擔(dān)憂。此外電池安全問題始終是懸在行業(yè)頭上的“達(dá)摩克利斯之劍"。在這樣的背景下，鈉離子電池憑借其資源豐富、成本低廉的先天優(yōu)勢，迅速走入聚光燈下，成為有潛力的替代選項之一。但很多人仍在問：它的安全性，到底怎么樣？

英國 THT 公司推出的絕熱加速量熱儀（ARC），為精準(zhǔn)評估電池?zé)崾Э匦袨樘峁┝丝煽抗ぞ摺１疚幕?THT ARC 實驗數(shù)據(jù)，對比分析鋰離子與鈉離子電池在熱失控過程中的行為差異，為電池選型與安全設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。

/ 試驗方法：THT ARC絕熱量熱儀精準(zhǔn)測試 /

本研究采用英國 THT 公司絕熱加速量熱儀（ES ARC），對規(guī)格相近的18650型鋰離子電池與鈉離子電池進行加熱-等待-搜尋（HWS）測試。實驗前所有電池均預(yù)處理至100%SOC，確保測試條件一致。THT ARC具備高靈敏度溫控與絕熱環(huán)境模擬能力，可精確捕捉電池從熱失控觸發(fā)到泄壓的全過程數(shù)據(jù)。

圖一  ES ARC設(shè)備示意圖

圖二  設(shè)備腔體示意圖

下圖展示了針對這兩種化學(xué)體系（18650電池）進行的加熱-等待-搜尋（HWS）絕熱熱失控測試，用以對比它們的熱失控行為。

圖三 開放環(huán)境下鋰離子電池的熱失控測試T-t曲線

圖四 開放環(huán)境下鈉離子電池的熱失控測試T-t曲線

在這項特定測試中，鈉離子電池表現(xiàn)出比同等規(guī)格鋰離子電池更強的熱穩(wěn)定性。其熱失控的起始溫度更高，意味著它在高溫環(huán)境下更不易觸發(fā)連鎖反應(yīng)。此外，鈉電池的泄壓溫度也明顯更高——這一點，從放熱過程中出現(xiàn)的溫度回落現(xiàn)象可以得到印證，說明它在特定情況下體系產(chǎn)氣更為平緩。

圖五 開放環(huán)境下鈉離子（藍(lán)色）-鋰離子電池（紅色）熱失控測試T-t曲線

圖六 開放環(huán)境下鈉離子（藍(lán)色）-鋰離子電池（紅色）熱失控特征參數(shù)對比

/ 結(jié)果分析：鈉離子電池展現(xiàn)更優(yōu)熱穩(wěn)定性 /

如圖三至圖六所示，鈉離子電池在 THT ARC測試中表現(xiàn)出更高的起始失控溫度與泄壓溫度，且熱失控過程中的溫度與溫升速率均顯著低于鋰離子電池。這表明在相同測試條件下，鈉離子電池具有更優(yōu)的熱穩(wěn)定性和安全性。綜合來看，從關(guān)鍵溫度參數(shù)到失控過程表現(xiàn)，鈉離子電池在特定場景下均呈現(xiàn)出明確且可量化的安全優(yōu)勢。

/ 結(jié)論與展望：THT ARC為電池安全評估提供工具 /

本實驗通過 THT ARC絕熱量熱儀，清晰揭示了鈉離子電池在熱安全性方面的潛在優(yōu)勢。未來可進一步利用 THT ARC的氣體分析模塊，對熱失控過程中釋放的氣體成分與壓力進行深入研究，為電池系統(tǒng)安全設(shè)計提供更全面的數(shù)據(jù)支持。借助其他功能拓展模塊，可揭示不同觸發(fā)方式、不同工況環(huán)境觸發(fā)下的安全性差異，以及兩者在能量密度、性能、生命周期及成本等其他關(guān)鍵參數(shù)之間的權(quán)衡關(guān)系。

THT 絕熱量熱儀 (ARC)——電池?zé)岚踩珳y試的工具

ES ARC 絕熱加速量熱儀

EV+ ARC 絕熱加速量熱儀

THT 公司是設(shè)計、制造和供應(yīng)用于工藝開發(fā)、優(yōu)化和安全性測試的專業(yè)量熱儀的廠家?？偛课挥谟?，在美國和印度均設(shè)有辦事處。

THT儀器的應(yīng)用范圍很廣。目前用于 600 多家制藥和化工公司、鋰電制造商、政府實驗室和高校。

歐美大地儀器設(shè)備有限公司是工程測試儀器設(shè)備整體解決方案提供者，在全國 10 多個城市設(shè)有分公司。作為 THT 的代理，歐美大地將負(fù)責(zé) THT 所有產(chǎn)品的銷售、維修和保養(yǎng)、技術(shù)支持和售后服務(wù)。

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