锂离子电池储能系统热失控火灾当量分级试验方法需综合考虑触发机制、测量参数、分级标准及安全性，以下为分步骤的详细方案：

1. 试验目标

明确热失控火灾当量的分级标准，评估储能系统在不同触发条件下的火灾危险性，为安全设计、消防措施及应急预案提供依据。

2. 试验对象

层级划分：

单体电池（电芯）：基础热失控特性。

电池模组（多电芯串联/并联）：火焰传播及连锁反应。

储能系统整体（含BMS、冷却系统）：真实场景下的火灾蔓延。

3. 热失控触发方法

常见触发方式：

外部加热：使用加热板进行加热触发热失控。

过充/过放：通过充放电设备引发内部副反应。

机械滥用：针刺、挤压或冲击模拟物理损伤。

热辐射引燃：模拟相邻电池热失控的热传递。

4. 关键测量参数

热力学参数：

温度变化曲线（最高温度、温升速率）。

热释放速率（HRR）及总释放热量。

火焰特性：

火焰高度、持续时间、传播速度（高速摄像记录）。

喷射火焰距离及颗粒扩散范围。

气体排放：

毒性气体（CO、HF、H₂等）浓度及释放总量（气体分析仪）。

烟雾密度（透光率测试）。

5. 试验环境与设备

受控环境：防爆实验室配备通风系统、灭火装置（如自动喷淋、惰性气体）。

数据采集系统：

热电偶/红外热成像仪（温度监测）。

傅立叶采集装置、总碳氢、氢气、标准气体分析仪（气体成分分析）。

高速摄像机/热成像仪（火焰动态记录）。

6. 分级标准制定

火灾当量分级依据：

一级（轻度）：局部温升，无明火，气体释放量低（如CO < 100 ppm）。

二级（中度）：局部火焰，有限传播，中等热释放（HRR < 50 kW）。

三级（重度）：大规模火焰蔓延，爆炸风险，高毒性气体释放（如HF > 500 ppm）。

四级（灾难性）：系统级连锁反应，热释放率 > 200 kW，爆炸压力 > 1 bar。

7. 试验流程

预处理：电池充至标准SOC（如100%）。

触发热失控：选定触发方式并记录初始反应时间。

数据采集：实时监测温度、气体、火焰等参数。

灭火与清理：触发后启动安全协议，防止二次灾害。

数据分析：量化火灾当量，对照分级标准归类。

8. 验证与标准化

重复性测试：同一条件下多次试验确保结果一致性。

交叉验证：结合不同触发方式（如加热 vs 过充）验证分级普适性。

参考标准：兼容UL 9540A、IEC 62619等，确保国际接轨。

9. 应用与意义

安全设计优化：指导散热、隔热材料选择及BMS策略。

消防策略：制定针对性灭火方案（如针对HF气体的碱性中和剂）。

政策制定：为储能电站安全准入标准提供依据。

通过上述方法，可系统评估锂离子电池储能系统的热失控火灾风险，推动行业安全标准的完善与技术升级。