紅外熱像儀用于動力電池穿刺實驗

隨著新能源汽車產業的蓬勃發展，動力電池作為核心部件，其安全性問題日益受到關注。在眾多電池安全測試項目中，穿刺實驗是模擬電池內部短路最嚴苛的測試方法之一。傳統的溫度測量手段如熱電偶等存在局限性，而紅外熱像儀憑借其非接觸、全場測溫的優勢，已成為動力電池穿刺實驗的檢測工具。本文將探討紅外熱像儀在該領域的應用價值，并重點介紹格物優信熱像儀的兩個典型案例。

紅外熱像儀在穿刺實驗中的技術優勢

動力電池穿刺實驗通過金屬針穿刺電池單體，人為制造內部短路，觀察電池熱失控過程。這一過程中，溫度變化是評估電池安全性的核心指標。紅外熱像儀相比傳統測溫方法具有顯著優勢：

非接觸測量：不影響電池原有狀態和熱場分布

全場溫度可視化：可同時監測電池表面各區域溫度變化

高時空分辨率：捕捉瞬態熱事件和局部熱點

寬測溫范圍：適應從常溫到熱失控的溫度變化

數據分析功能：支持溫度曲線提取、熱擴散分析等后處理

格物優信熱像儀案例一：高能量密度電池熱失控研究

在某電池廠商的高鎳三元電池穿刺實驗中，研究團隊采用了格物優信X640系列科研熱像儀，其主要技術參數包括：

分辨率：640×512像素

熱靈敏度：≤50mK

幀頻：30Hz全幅

測溫范圍：-20℃~1500℃

波長范圍：7~14μm

實驗過程中，熱像儀以30Hz的采樣率記錄了穿刺瞬間至熱失控全過程。數據分析顯示：

穿刺后0.5秒內，穿刺點附近出現局部熱點，溫度由25℃驟升至180℃

第3秒時熱擴散至整個電池表面，形成明顯溫度梯度

第8秒發生熱失控，溫度達860℃，升溫速率超過200℃/s

通過溫度場演變分析，確定了熱失控傳播路徑和速度

格物優信熱像儀配備的專用分析軟件實現了自動熱點追蹤、等溫線分析和熱流計算，為建立電池熱失控模型提供了精確的實驗數據。相比國際同類產品，該設備在高溫段的測溫穩定性表現尤為突出，偏差控制在±1.5%以內。

格物優信熱像儀案例二：電池包層級安全評估

在另一個動力電池系統層級的穿刺安全評估項目中，工程團隊采用了格物優信M系列在線式熱像儀（具體型號：M384），其特點包括：

分辨率：384×288像素

工業級防護：IP67防護等級

溫度報警：支持多區域獨立報警

數據分析：內置實時溫度統計功能

該實驗針對某車型的完整電池包進行穿刺測試，重點評估熱事件在模組間的傳播情況。實驗設置包括：

在電池包底部布置3臺熱像儀，分別監控穿刺模組及相鄰模組

同步采集電壓、氣體成分等多參數數據

使用格物優信多機同步系統，時間同步精度達10μs

實驗結果顯示：

穿刺模組在23秒后達到熱失控臨界點

相鄰模組通過導熱路徑在45秒后開始明顯升溫

電池包設計的熱隔離措施將熱傳播延遲了關鍵22秒

溫度區域出現在電池包上部而非穿刺位置

該項目驗證了格物優信熱像儀在復雜工業環境中的可靠性，其抗電磁干擾能力和長時穩定性滿足了連續測試需求。通過溫度數據與氣體檢測結果的關聯分析，研究人員還發現了溫度變化與產氣特性的對應關系。

技術挑戰與解決方案

在動力電池穿刺實驗應用中，紅外熱像儀面臨幾個特殊挑戰：

瞬態高溫測量：熱失控時溫度驟升可能超出常規范圍。格物優信熱像儀通過雙量程自動切換技術解決了這一問題，高溫量程可達1500℃。

煙霧干擾：電池熱失控常伴隨濃煙產生。格物優信采用特定波段的濾光片，有效減少煙霧對測溫的影響。

反射干擾：電池金屬外殼的高反射率可能造成測量誤差。通過表面發射率標定和偏振濾波技術提高了測量準確性。

未來發展趨勢

隨著電池安全要求的不斷提高，紅外熱像儀技術也在持續演進：

更高幀頻：捕捉熱失控初期的微觀熱事件，需要kHz級采樣能力

多光譜融合：結合可見光、氣體檢測等多維信息

AI分析：基于深度學習的溫度場預測和異常預警

標準化集成：與電池測試系統的無縫對接，形成標準化解決方案

格物優信發布的AI系列熱像儀已開始集成部分智能分析功能，如自動識別熱失控特征模式、預測熱傳播趨勢等。

結論

紅外熱像儀為動力電池穿刺實驗提供了的溫度場可視化手段，使研究人員能夠深入理解熱失控機理，評估安全設計有效性。格物優信熱像儀通過其高性能硬件和專業分析軟件，在多個重點研究項目中展現了出色的測量能力和可靠性。隨著技術進步，紅外熱成像將在電池安全領域發揮更加關鍵的作用，為新能源汽車產業發展提供有力支撐。未來，我們期待看到更多創新應用，如在線監測系統、智能預警平臺等，將實驗室研究成果轉化為實際安全保障能力。