在電動汽車與儲能系統快速發展的今天，對與關鍵原材料，尤其是鋰、鈷和鎳的需求不斷增加，引發了行業對資源可用性、成本和可持續性的擔憂。此外電池安全問題始終是懸在行業頭上的“達摩克利斯之劍"。在這樣的背景下，鈉離子電池憑借其資源豐富、成本低廉的先天優勢，迅速走入聚光燈下，成為有潛力的替代選項之一。但很多人仍在問：它的安全性，到底怎么樣？

英國 THT 公司推出的絕熱加速量熱儀（ARC），為精準評估電池熱失控行為提供了可靠工具。本文基于 THT ARC 實驗數據，對比分析鋰離子與鈉離子電池在熱失控過程中的行為差異，為電池選型與安全設計提供科學依據。

本研究采用英國 THT 公司絕熱加速量熱儀（ES ARC），對規格相近的18650型鋰離子電池與鈉離子電池進行加熱-等待-搜尋（HWS）測試。實驗前所有電池均預處理至100%SOC，確保測試條件一致。THT ARC具備高靈敏度溫控與絕熱環境模擬能力，可精確捕捉電池從熱失控觸發到泄壓的全過程數據。

圖一  ES ARC設備示意圖

圖二  設備腔體示意圖

下圖展示了針對這兩種化學體系（18650電池）進行的加熱-等待-搜尋（HWS）絕熱熱失控測試，用以對比它們的熱失控行為。

圖三 開放環境下鋰離子電池的熱失控測試T-t曲線

圖四 開放環境下鈉離子電池的熱失控測試T-t曲線

在這項特定測試中，鈉離子電池表現出比同等規格鋰離子電池更強的熱穩定性。其熱失控的起始溫度更高，意味著它在高溫環境下更不易觸發連鎖反應。此外，鈉電池的泄壓溫度也明顯更高——這一點，從放熱過程中出現的溫度回落現象可以得到印證，說明它在特定情況下體系產氣更為平緩。

圖五 開放環境下鈉離子（藍色）-鋰離子電池（紅色）熱失控測試T-t曲線

圖六 開放環境下鈉離子（藍色）-鋰離子電池（紅色）熱失控特征參數對比

如圖三至圖六所示，鈉離子電池在 THT ARC測試中表現出更高的起始失控溫度與泄壓溫度，且熱失控過程中的溫度與溫升速率均顯著低于鋰離子電池。這表明在相同測試條件下，鈉離子電池具有更優的熱穩定性和安全性。綜合來看，從關鍵溫度參數到失控過程表現，鈉離子電池在特定場景下均呈現出明確且可量化的安全優勢。

本實驗通過 THT ARC絕熱量熱儀，清晰揭示了鈉離子電池在熱安全性方面的潛在優勢。未來可進一步利用 THT ARC的氣體分析模塊，對熱失控過程中釋放的氣體成分與壓力進行深入研究，為電池系統安全設計提供更全面的數據支持。借助其他功能拓展模塊，可揭示不同觸發方式、不同工況環境觸發下的安全性差異，以及兩者在能量密度、性能、生命周期及成本等其他關鍵參數之間的權衡關系。

ES ARC 絕熱加速量熱儀

EV+ ARC 絕熱加速量熱儀