新能源技术的不断推进，锂离子电池在电动汽车、储能系统及便携式电子设备中的应用日益广泛。电池的安全性能直接关系到使用者的人身安全和设备的稳定运行。为此，国家标准TGB/T 31485《电池热扩散和安全保护要求》应运而生，旨在规范电池在热失控情况下的扩散行为及安全防护措施，保障电池系统的安全运行。本文将围绕该标准的核心内容、技术要求及应用意义进行详细介绍。

一、标准概述

TGB/T 31485标准主要针对动力电池及其系统在热失控过程中可能发生的热扩散现象，以及相应的安全保护措施进行规范。热扩散是指电池单体因内部短路或外部环境异常导致温度急剧上升，进而引发相邻电池的温度升高，形成连锁反应，最终引发火灾或爆炸等安全事故。该标准通过明确热扩散的测试方法和限值要求，推动电池生产企业加强热管理和安全设计，降低电池热失控风险。

二、热扩散测试要求

1. 测试目的

热扩散测试的核心目的是评估电池组在局部热失控条件下，热量向相邻电池传播的速度和程度，判断电池组整体安全性能。通过模拟单体热失控情景，检测热扩散引发的连锁反应是否在可控范围内。

2. 测试方法

测试通常采用加热或短路等方式诱发单体电池热失控，监测其产生的高温是否引起邻近电池温度升高，并测量温度变化曲线、时间及相关参数。测试环境需严格控制，保证数据的准确性和可重复性。

3. 关键指标

• 热扩散时间：定义为热失控电池与邻近电池温度达到一定阈值的时间间隔，反映热量传播速度。
• 温度峰值：邻近电池达到的最高温度，评估热扩散的严重程度。
• 热扩散触发概率：在多次测试中，邻近电池发生热失控的频率，体现电池组安全稳定性。

标准对上述指标设定明确限值，确保电池组在热失控时能够有效遏制热扩散，避免连锁爆炸事故。

三、安全保护设计要求

1. 热管理系统

标准强调电池组必须配备高效的热管理系统，确保在正常及异常工况下，电池温度保持在安全范围内。热管理系统可以采用液冷、风冷、相变材料或热导材料等技术，提升散热效率，降低热扩散风险。

2. 安全隔离措施

电池组设计中应设置有效的隔热层或防火墙，物理阻断热量向邻近电池扩散。隔离材料应具备良好的耐高温和阻燃性能，能够在热失控事件中发挥关键保护作用。

3. 监测与预警功能

应配置完善的温度监测传感器及预警系统，实时监控电池温度及异常行为。一旦检测到异常温升，系统能及时启动安全保护措施，如断电、冷却或报警，防止事故扩大。

4. 电池管理系统（BMS）

电池管理系统应具备准确的状态监测和控制能力，及时识别过充、过放、过温等异常状态，并实施保护策略。BMS在热扩散防控中发挥核心作用，保障电池组整体安全。

四、测试设备与技术手段

TGB/T 31485标准对测试设备的性能和精度提出要求，确保热扩散测试结果的科学性。常用设备包括高精度热电偶、红外热成像仪、环境温控箱等。测试过程中，需采用数据采集系统实时记录温度变化，便于分析热扩散规律。

此外，标准鼓励采用先进的模拟仿真技术辅助测试，通过数值模拟预测热扩散行为，优化电池组设计与保护策略。

五、标准执行中的关键注意事项

1. 测试环境控制

测试环境温度、湿度及气压等参数应符合标准要求，避免外部因素对测试结果产生干扰。环境条件的稳定性是保证测试数据有效性的前提。

2. 试样制备与选择

被测试电池组应代表实际应用的典型配置和状态，包含完整的保护系统。试样的制作工艺和状态直接影响测试结果的准确性。

3. 多次测试与数据统计

为确保数据的可靠性，标准要求进行多次重复测试，统计热扩散触发概率及相关参数，排除偶发性误差，提高测试结论的代表性。

六、应用意义

TGB/T 31485标准的实施，有助于推动电池制造企业加强热安全设计，完善安全检测体系，提升电池产品的安全性能。通过规范热扩散和安全保护要求，降低电池热失控引发的事故风险，保障用户生命财产安全。

此外，标准为相关监管机构提供了科学的安全评估依据，推动行业健康有序发展。对于电池系统集成商和终端用户而言，依据此标准选择和验收产品，也能有效提升使用安全保障水平。

TGB/T 31485《电池热扩散和安全保护要求》是保障动力电池安全性能的重要技术规范。其通过明确热扩散测试方法和安全设计要求，系统性地控制和降低电池热失控的连锁扩散风险。标准涵盖了从热扩散测试到热管理、隔离防护及监控预警的多层面安全措施，为电池安全提供了坚实的技术支撑。