相比于筆記本、手機以及固定用途（如儲能、備用電源）等應用場景，電動汽車用鋰離子電池的使用環境更加復雜、苛刻，例如電池需要在極寬的溫度范圍內工作，電池包在車輛運行過程中需要承受持久的振動以及需要進行高倍率的充放電等。

其中，高倍率的充放電會導致電池內部產熱增加，如果熱管理系統不能及時為電池散熱，高溫會引起電池內部各種副反應的發生，如SEI膜分解、負極與電散液反應、電解液分解等，并最終導致熱失控的發生。電池一旦進入熱失控階段，將會面臨在短時間內發生起火、爆炸的風險。

此外，電動汽車用動力電池的容錯率更低。以18650型電池為例，其發生內部自發失效（或稱為現場失效）的概率可以控制在四千萬分之一至千萬分之一之間，由于電池包內的電池單體數量通常以百計甚至以千計，因此即便是如此低的自發概率也需要引起足夠重視。

綜上所述，動力電池作為電動汽車的核心部件之一，提升其安全性是發展電動汽車產業的重中之重，如何有效地開展動力電池安全性測評也變得尤為迫切。

1、動力電池單體安全性測試標準體系

對于制造工藝水平較高的動力電池而言，在正確使用狀態下發生起火、爆炸等的可能性微乎其微。只有當在實際使用中，電池超出了其可用狀態邊界，發生例如過充、短路或者過溫時才有可能導致電池發生熱失控。

盡管電池的熱失控是非正常情況，但是由于動力電池在車上的工作狀態和實際使用環境復雜多變，因而不能忽視對電池熱失控過程的特點，在實際使用過程中及早發現安全隱患，降低安全風險，又可以在電池發生熱失控時能夠采取有效的措施阻止事故的進一步擴大，為救援提供有力的技術支持。

經過近些年的發展，目前國內的標準體系已經在動力電池安全性方面形成較為完善的系列測試方法。GB/T 31485－2015中關于電池單體安全性測試方法，主要包括電安全性、環境安全性和機械安全性測試等3部分內容，其分類依據如表1所示，各項內容的測試規程可參考該標準的相關章節。

表1 電池單體安全性的測試方法分類、評價指標及驗證方法

動力電池的技術在進步，相關的標準體系也在不斷地完善、豐富。在動力電池安全性的測試方面，《電動汽車用動力蓄電池安全要求》強制標準草案與GB/T 31485、IEC 62660-2在測試對象和測試項目方面的對比如表2所示。

表2 動力電池安全強制性國標草案與GB/T 31485、IEC 62660-2對比

可以看出，在標準發展趨勢方面，一方面，要考慮到電池單體自身的安全性以及電池系統層面的安全性防護是確保電池安全使用最重要的要素，因此新強標草案中不再單獨考察模組的安全，保持與國際標準的接軌；另一方面，該強標草案中從系統的層面統籌考慮電池安全，在單體層面只保留相應的基本安全要求，更加重視系統層面的安全保護功能，例如電池系統的熱擴散測試，從體系的角度確保滿足人員防護和逃生的要求。

2、動力電池單體熱穩定性測評

按照外界引入能量高低或者影響因素的多少，動力電池單體的安全性可分為本征安全性（即熱穩定性）和觸發安全性（包括過充、加熱、針刺、短路等外部因素導致的熱失控等）。其中對于前者而言，加速絕熱量熱儀是一種有效的表征手段。如圖1所示，這是市場上幾款鋰離子電池產品/碳體系電池）熱穩定性演變過程中的溫度和溫度變化速率曲線。如圖1所示，動力電池的本征熱失控特征主要分為6個典型階段，即容量衰減、自產熱、隔膜融化、內部短路、內部溫度快速上升和剩余反應等階段。

此外，對于不同材料體系的鋰離子電池，磷酸鐵鋰電池（樣品B）發生熱失控所需的孵化時間最長，且發生劇烈熱失控的拐點溫度最高（以10℃/min作為劇烈熱失控的判據）。

圖1 幾款鋰離子電池在絕熱熱失控過程中溫度（a）和溫度變化速率（b）對比