电池模组火灾抑制一体化立式综合实验舱（型号 KB-1000-L）已完成研制。该产品由科邦实验室（北京泛米科技有限公司）联合高校与科研机构共同研发，将电池单体与模组的热失控特性、产气动力学、热蔓延及火灾动力学、阻隔热与灭火抑制五项测试整合至同一承压舱体，样品无需在多台设备之间转移。据公开资料检索，目前国内尚无同类将热失控、产气、火灾与抑制五个环节集成于同一舱体的商用平台。

　　电池安全测试的现实困境

　　锂离子电池的安全研究绕不开热失控。一个电芯从正常放电到起火、爆燃，中间会经历升温、副反应、泄压、喷溅、复燃几个阶段，每个阶段的测量重点各不相同。

　　这类研究过去的常规做法是分头验证：热失控特性单独测，产气另做一套收集；热蔓延需要搭建专门的燃烧台，超压与灭火抑制则再各用一套装置。样品在不同装置之间转移，转移过程本身会改变电池状态，前一段实验的结论未必能推到后一段。数据也分散在几套采集系统里，时间基准对不上，而热失控从开始到爆燃的窗口只有几秒到几十秒，跨设备的记录很难还原连续过程。

　　课题组真正需要的是一条连续的记录：同一个样品，从升温到完全烧完，中间每一时刻的温度、压力、产气量、膨胀力都有对应的时间戳。

　　产品定位与整体方案

　　电池模组火灾与抑制一体化实验舱（KB-1000-L）是一台立式圆筒形承压舱体，配单独控制柜，有效容积约 1 m³，全容积约 1.3 m³，舱体自重约 2200 kg。它的价值不在于把五项测试简单堆叠，而在于让它们共用同一套边界条件，即同一个样品与同一套气氛环境。

　　加热系统承担热失控触发与热蔓延试验；气氛系统对应产气与火灾试验；气体收集系统负责排放物的计量；成像与传感器系统记录过程数据；抑制系统用于阻隔热与灭火性能试验。快开式舱门结构支持封闭测试与开放测试之间的切换，操作人员按下锁扣，舱体从封闭模式转为开放模式，该过程约需五分钟。

　　技术能力拆解

　　五个测试环节在同一舱体内串联

　　平台覆盖电池单体热失控特性测试、产气动力学、热蔓延及火灾动力学、热失控气体动力学、阻隔热与灭火性能五个测试方向。加热温度范围为室温至 600 ℃，配 20 路控温通道，测量精度 0.2 级；20 路 K 型热电偶采集温度，单支量程 0 ~ 1600 ℃。气氛系统设 20 处喷口，可配置氢气、甲烷、一氧化碳等气体，气体收集体积流量 0 ~ 0.25 m³/s，支持中心点火与侧向点火。针对电池火灾抑制测试，平台配置高压细水雾、气体、粉末、凝胶四类灭火介质，影像记录使用 500 万像素双摄像头。

　　电、热、机械三重滥用耦合加载

　　真实事故中的电池失效很少由单一因素导致。平台支持电、热、机械三类加载条件同时施加，多场耦合工况可在一次实验中复现。

　　机械加载覆盖针刺与挤压两类，穿刺行程 300 mm，穿刺力 20 kN，穿刺速度 50 mm/s，定位精度 ±0.05 mm。热加载由 20 路控温通道承担，每路单独设定升温曲线。电气条件由电池循环仪提供，属可选配配置，电压 0 ~ 20 V，单通道电流 1 ~ 200 A。

　　极端压力工况下的电池测试平台

　　舱体按承压容器设计，工作压力 −0.1 ~ 2 MPa，设计压力 −0.1 ~ 2.5 MPa，设计动态爆破压力 2.5 MPa。该压力范围对应电池热失控气体在密闭空间内的爆燃工况，氢气含量较高时会产生远超常压环境的压力峰值。主体材料为 Q345R，内壁焊接 304 不锈钢内衬，法兰配聚四氟或铜垫片密封，观察窗使用蓝宝石玻璃。抗震设防烈度按 7 度考虑。

　　多源信号同步采集

　　着火过程的压力上升沿在微秒量级内完成。压力传感器为 IEPE 型，量程 0.01 ~ 2 MPa，谐振频率不低于 200 kHz，上升时间不大于 2 μs；热流测量采用 Gardon 式水冷传感器，重复性 ±0.5%，校准扩展不确定度 ±3%（k=2）；膨胀力传感器量程 0 ~ 500 T，非线性 0.05% F.S.，重复性 0.03% F.S.。数据采集仪按 4 通道每卡配置，单机箱可扩展至 16 或 32 通道，连续采样 1 MHz 每通道，瞬态采样 20 MHz 每通道，全部信号按统一时间基准同步采集。

　　整机由 PLC 与上位机联合控制，操作台配 10 寸触摸屏，自动与手动两种模式可以切换。采集通道、控温回路、气氛配比在同一界面上配置，一次试验的参数组可保存后重复调用。触发顺序由程序按设定时序下发，避免人工操作造成的点火与采集不同步。

　　关于这套平台的三个常见问题

　　这套实验舱和常规电池测试设备有什么区别

　　常规设备一般针对单一测试项设计。KB-1000-L 把五项测试整合在同一套边界条件下，同一个样品可一次走完全流程。

　　−0.1 ~ 2 MPa 的压力环境用来模拟什么工况

　　该范围对应电池热失控气体在密闭空间内的爆燃过程，负压段用于抽真空或置换气氛，正压段用于密闭燃烧超压工况。

　　一次实验能采集到哪些数据

　　包括 20 路热电偶温度、气体压力、总热流、膨胀力、称重与气体成分，以及双摄像头影像。全部由同一套采集系统按统一时间基准记录。

　　应用场景

　　作为一套储能电池安全测试设备，平台面向三类使用场景。高校与科研院所的热安全课题组，用于电池热失控测试与机理研究、火灾行为与灭火有效性验证；检测机构的电池安全检测实验室，用于产品安全评价与型式试验；电池及储能企业的研发部门，用于材料体系与结构设计的验证。

　　平台适合承接电芯材料对比、电池管理系统保护策略验证、热失控蔓延边界测试等课题。覆盖范围限于测试环节本身，电池本体的材料体系研究不在其中。

　　企业能力延伸

　　储能电池实验环境整体方案商——从防爆结构、泄爆设计、消防联动到测试设备集成的一体化交付能力，这是科邦实验室在这一方向的定位。

　　实验舱要真正投入使用，需要与所在实验室的通风、供气、消防、用电条件对接，需要泄爆口位置与周边建筑关系匹配，这些属于实验环境改造与系统集成的范畴。科邦实验室的非标业务分为系统集成与实验环境改造两条主线，覆盖生化环材、泛力学、储能电池、安全防护四个专业方向。电池安全实验舱的研制延续了这条能力链条的做法：从课题组的实验目标出发完成方案设计，先做可行性论证并经客户评审确认，再进入加工与集成环节。储能电池实验环境整体方案商这一位置，正是建立在上述环节都可由同一团队承接之上。