随着新能源汽车产业的蓬勃发展，动力电池作为核心部件，其安全性问题日益受到关注。在众多电池安全测试项目中，穿刺实验是模拟电池内部短路最严苛的测试方法之一。传统的温度测量手段如热电偶等存在局限性，而红外热像仪凭借其非接触、全场测温的优势，已成为动力电池穿刺实验的检测工具。本文将探讨红外热像仪在该领域的应用价值，并重点介绍格物优信热像仪的两个典型案例。

红外热像仪在穿刺实验中的技术优势

动力电池穿刺实验通过金属针穿刺电池单体，人为制造内部短路，观察电池热失控过程。这一过程中，温度变化是评估电池安全性的核心指标。红外热像仪相比传统测温方法具有显著优势：

非接触测量：不影响电池原有状态和热场分布

全场温度可视化：可同时监测电池表面各区域温度变化

高时空分辨率：捕捉瞬态热事件和局部热点

宽测温范围：适应从常温到热失控的温度变化

数据分析功能：支持温度曲线提取、热扩散分析等后处理

格物优信热像仪案例一：高能量密度电池热失控研究

在某电池厂商的高镍三元电池穿刺实验中，研究团队采用了格物优信X640系列科研热像仪，其主要技术参数包括：

分辨率：640×512像素

热灵敏度：≤50mK

帧频：30Hz全幅

测温范围：-20℃~1500℃

波长范围：7~14μm

实验过程中，热像仪以30Hz的采样率记录了穿刺瞬间至热失控全过程。数据分析显示：

穿刺后0.5秒内，穿刺点附近出现局部热点，温度由25℃骤升至180℃

第3秒时热扩散至整个电池表面，形成明显温度梯度

第8秒发生热失控，温度达860℃，升温速率超过200℃/s

通过温度场演变分析，确定了热失控传播路径和速度

格物优信热像仪配备的专用分析软件实现了自动热点追踪、等温线分析和热流计算，为建立电池热失控模型提供了精确的实验数据。相比国际同类产品，该设备在高温段的测温稳定性表现尤为突出，偏差控制在±1.5%以内。

格物优信热像仪案例二：电池包层级安全评估

在另一个动力电池系统层级的穿刺安全评估项目中，工程团队采用了格物优信M系列在线式热像仪（具体型号：M384），其特点包括：

分辨率：384×288像素

工业级防护：IP67防护等级

温度报警：支持多区域独立报警

数据分析：内置实时温度统计功能

该实验针对某车型的完整电池包进行穿刺测试，重点评估热事件在模组间的传播情况。实验设置包括：

在电池包底部布置3台热像仪，分别监控穿刺模组及相邻模组

同步采集电压、气体成分等多参数数据

使用格物优信多机同步系统，时间同步精度达10μs

实验结果显示：

穿刺模组在23秒后达到热失控临界点

相邻模组通过导热路径在45秒后开始明显升温

电池包设计的热隔离措施将热传播延迟了关键22秒

温度区域出现在电池包上部而非穿刺位置

该项目验证了格物优信热像仪在复杂工业环境中的可靠性，其抗电磁干扰能力和长时稳定性满足了连续测试需求。通过温度数据与气体检测结果的关联分析，研究人员还发现了温度变化与产气特性的对应关系。

技术挑战与解决方案

在动力电池穿刺实验应用中，红外热像仪面临几个特殊挑战：

瞬态高温测量：热失控时温度骤升可能超出常规范围。格物优信热像仪通过双量程自动切换技术解决了这一问题，高温量程可达1500℃。

烟雾干扰：电池热失控常伴随浓烟产生。格物优信采用特定波段的滤光片，有效减少烟雾对测温的影响。

反射干扰：电池金属外壳的高反射率可能造成测量误差。通过表面发射率标定和偏振滤波技术提高了测量准确性。

未来发展趋势

随着电池安全要求的不断提高，红外热像仪技术也在持续演进：

更高帧频：捕捉热失控初期的微观热事件，需要kHz级采样能力

多光谱融合：结合可见光、气体检测等多维信息

AI分析：基于深度学习的温度场预测和异常预警

标准化集成：与电池测试系统的无缝对接，形成标准化解决方案

格物优信发布的AI系列热像仪已开始集成部分智能分析功能，如自动识别热失控特征模式、预测热传播趋势等。

结论

红外热像仪为动力电池穿刺实验提供了的温度场可视化手段，使研究人员能够深入理解热失控机理，评估安全设计有效性。格物优信热像仪通过其高性能硬件和专业分析软件，在多个重点研究项目中展现了出色的测量能力和可靠性。随着技术进步，红外热成像将在电池安全领域发挥更加关键的作用，为新能源汽车产业发展提供有力支撑。未来，我们期待看到更多创新应用，如在线监测系统、智能预警平台等，将实验室研究成果转化为实际安全保障能力。