動力電池穿刺實驗是模擬電池內部短路最極端、最直接的方法之一。通過一根金屬刺針強行刺穿電池，導致正負極直接短路，從而引發一系列劇烈的熱-電-化學反應，最終可能導致熱失控（Thermal Runaway），表現為冒煙、起火甚至爆炸。而紅外熱成像技術憑借其非接觸式、實時溫度場可視化的優勢，成為該實驗中監測電池熱失控過程、分析安全風險的關鍵手段。
紅外熱成像技術的核心是通過紅外探測器捕捉物體表面發射的紅外輻射，并將輻射信號轉化為電信號，再經算法處理生成溫度場分布圖（熱像圖）?。其優勢在于：
1、非接觸式監測：無需與高溫 / 高風險的電池表面接觸，避免測試設備干擾或被損壞；
2、全域溫度可視化：可同時獲取電池表面任意區域的溫度數據（而非單點測溫儀的局部數據），直觀呈現熱失控的 “蔓延路徑”；
3、高時間分辨率：主流紅外熱像儀幀率可達 30-120fps，能實時記錄溫度驟升、熱點遷移等動態過程，捕捉毫秒級的熱行為變化。
實驗中：核心過程監測（最關鍵部分）
內部短路觸發瞬間：刺針接觸并刺入電池的瞬間，短路點會產生一個微小的溫升。高速紅外相機可以捕捉到這個最初的“熱點”，精確確定短路發生的位置和時間。
熱失控 initiation（起始）階段：短路點熱量積累，引發負極SEI膜分解、隔膜熔化收縮等一系列放熱副反應。紅外圖像可以顯示這個過程中熱量的緩慢積累和局部溫度升高的過程。
熱失控 propagation（蔓延）階段：這是最危險的階段。電池內部反應鏈式爆發，溫度急劇飆升（可達800°C以上），并迅速向整個電池乃至模組蔓延。紅外視頻可以清晰地可視化熱傳播的路徑、速度和方向。
分析價值：可以判斷熱是從正極向負極蔓延，還是從中心向四周擴散，這對于電池包的熱管理設計至關重要。
噴閥與起火：捕捉到電池安全閥打開、噴出高溫電解液和氣體的瞬間溫度場變化，以及后續起火時火焰的溫度分布。
實驗后：數據分析與溯源
溫度曲線提取：可以從紅外視頻數據中，提取電池表面任意一點（如短路點、最高溫點、邊緣點）在整個過程中的溫度-時間變化曲線。
熱擴散速率計算：通過分析連續幀圖像中特定等溫線（如200°C）的移動距離，可以精確計算出熱擴散的速率（單位：mm/s）。
最高溫度記錄：準確記錄熱失控過程中的峰值溫度，評估其嚴重程度。
三維熱重建：通過多角度紅外相機，甚至可以重建電池在熱失控過程中的三維溫度場模型。
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