通过针刺测试的锂电池并不意味着动力锂电池是安全的!

2020-09-02 16:42 ryder

通过针刺测试的锂电池并不意味着动力锂电池是安全的。 随着新能源补贴的减少,锂电池也重新获得了汽车公司的关注。 比亚迪推出了全新的“刀片式电池”,该电池成功通过了电池行业最严格的“针刺测试”,这表明刀片式电池从来没有“自燃”,并且安全性显而易见。 据报道,宁德时代的内部人士说,比亚迪的刀片式电池不一定是100%安全的。  
 
 
锂电池通过针刺测试不等于动力锂电池安全性
 
超过300种动力锂电池安全性测试方法,其中“针刺测试” 被业界认可人们将其视为最高的安全保证。 其原理是“使用模拟的裸电池被外部尖锐物体刺穿以引起热失控”的结果。  
 
比亚迪将三元锂电池,磷酸铁锂电池及其最新的刀片式电池放在一起进行“针刺测试”的对比实验。 结果表明,三元锂电池在测试过程中剧烈燃烧,表面温度超过500摄氏度。 磷酸铁锂电池无明火,无烟,表面温度为200-400摄氏度。 而最新的比亚迪刀片式电池没有明火和烟雾,表面温度为30至60摄氏度。  
 
磷酸铁锂电池更容易通过针刺,这不是因为技术先进,而是因为材料本身具有良好的热稳定性,并且三元锂电池具有较高的能量密度。 针灸确实存在挑战,但并非不可能。 为了实现真正的市场安全,需要通过各个级别的安全系统来保证它,而不是通过一次测试来保证。 换句话说,通过针刺测试的电池不一定是100%安全的,并且不执行针刺测试并不意味着该电池是不安全的。  
 
宁德时代已经有技术可以通过高能量密度三元锂电池的针刺测试,并且分别通过了TUV和深圳TUV认证实验室的针刺测试宁德时报仍然支持取消针刺测试 根据新的国家标准,并希望业界将重点放在整个系统级别的安全性问题上。  “为了实现真正的市场安全,需要通过各个级别的安全系统来保证,而不是通过一次测试来保证。
 
在调整电池单元和模块测试时,新的国家标准着重于加强电池系统 热安全性,机械安全性,电气安全性和功能安全性要求,尤其是该标准增加了电池系统的热扩散测试,该测试显然要求使用单个电池单体热失控后,电池系统不会在5分钟内着火或爆炸,从而为乘员保留安全的逃生时间。  
 
针刺项目的改进方法
 
 1.导电剂和粘合剂:针头短路后,导电剂,粘合剂和电解质剧烈反应并释放大量热量。 当前,使用DSC方法。 根据分解的初始温度和反应热选择导电剂和粘合剂的类型以减少高温发热的有效方法。  
 
 2.电池结构设计:在制造动力锂电池时,应考虑添加适当的正极。负极之间的间隙可改善隔板的延展性,同时,还应在其中添加防爆阀。 电池顶部的盖板可防止爆炸和大量电解液泄漏,并增加电池穿过针刺的可能性;  
 
 3.隔板:在动力锂电池中,隔板主要用于分隔电池的正极和负极,以防止两个极触头之间发生短路。 隔膜的闭孔温度和隔膜破裂温度对电池是否可以通过针刺项目具有决定性的影响。 要控制电池隔膜以保持较低的闭孔温度和较高的膜破裂温度,并开发PE和PP复合膜,而陶瓷隔膜是隔膜的发展趋势和方向。  
 
 4.电解质:动力锂电池中使用的电解质是导电锂盐和有机溶剂的组合。 这些有机溶剂的闪点低。 动力锂电池中的电解质与空气接触后,很容易燃烧。 阻燃添加剂的加入可以提高电池本身的稳定性和安全性,是提高针刺渗透率的有效方法。  
 
通过针刺不等于动力锂电池的安全性,不进行针刺测试不等于电池的安全性:动力锂电池的安全性主要表现为系统的热安全性,机械安全性,电气安全性和功能安全性 并认为,针刺单电池芯不仅仅是电池芯的安全性,它还类似于汽油和柴油可燃性的点火测试,完全忽略了燃油箱的保护作用。 在实际情况下,不会发生电池芯被针刺伤的情况。 电池组底部的钝刺和挤压是更符合实际情况的测试方法。


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