通過針刺測試的鋰電池并不意味著動力鋰電池是安全的。 隨著新能源補貼的減少,鋰電池也重新獲得了汽車公司的關注。 比亞迪推出了全新的“刀片式電池”,該電池成功通過了電池行業最嚴格的“針刺測試”,這表明刀片式電池從來沒有“自燃”,并且安全性顯而易見。 據報道,寧德時代的內部人士說,比亞迪的刀片式電池不一定是100%安全的。
鋰電池通過針刺測試不等于動力鋰電池安全性
超過300種動力鋰電池安全性測試方法,其中“針刺測試” 被業界認可人們將其視為最高的安全保證。 其原理是“使用模擬的裸電池被外部尖銳物體刺穿以引起熱失控”的結果。
比亞迪將三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池及其最新的刀片式電池放在一起進行“針刺測試”的對比實驗。 結果表明,三元鋰電池在測試過程中劇烈燃燒,表面溫度超過500攝氏度。 磷酸鐵鋰電池無明火,無煙,表面溫度為200-400攝氏度。 而最新的比亞迪刀片式電池沒有明火和煙霧,表面溫度為30至60攝氏度。
磷酸鐵鋰電池更容易通過針刺,這不是因為技術先進,而是因為材料本身具有良好的熱穩定性,并且三元鋰電池具有較高的能量密度。 針灸確實存在挑戰,但并非不可能。 為了實現真正的市場安全,需要通過各個級別的安全系統來保證它,而不是通過一次測試來保證。 換句話說,通過針刺測試的電池不一定是100%安全的,并且不執行針刺測試并不意味著該電池是不安全的。
寧德時代已經有技術可以通過高能量密度三元鋰電池的針刺測試,并且分別通過了TUV和深圳TUV認證實驗室的針刺測試寧德時報仍然支持取消針刺測試 根據新的國家標準,并希望業界將重點放在整個系統級別的安全性問題上。 “為了實現真正的市場安全,需要通過各個級別的安全系統來保證,而不是通過一次測試來保證。
在調整電池單元和模塊測試時,新的國家標準著重于加強電池系統 熱安全性,機械安全性,電氣安全性和功能安全性要求,尤其是該標準增加了電池系統的熱擴散測試,該測試顯然要求使用單個電池單體熱失控后,電池系統不會在5分鐘內著火或爆炸,從而為乘員保留安全的逃生時間。
針刺項目的改進方法
1.導電劑和粘合劑:針頭短路后,導電劑,粘合劑和電解質劇烈反應并釋放大量熱量。 當前,使用DSC方法。 根據分解的初始溫度和反應熱選擇導電劑和粘合劑的類型以減少高溫發熱的有效方法。
2.電池結構設計:在制造動力鋰電池時,應考慮添加適當的正極。負極之間的間隙可改善隔板的延展性,同時,還應在其中添加防爆閥。 電池頂部的蓋板可防止爆炸和大量電解液泄漏,并增加電池穿過針刺的可能性;
3.隔板:在動力鋰電池中,隔板主要用于分隔電池的正極和負極,以防止兩個極觸頭之間發生短路。 隔膜的閉孔溫度和隔膜破裂溫度對電池是否可以通過針刺項目具有決定性的影響。 要控制電池隔膜以保持較低的閉孔溫度和較高的膜破裂溫度,并開發PE和PP復合膜,而陶瓷隔膜是隔膜的發展趨勢和方向。
4.電解質:動力鋰電池中使用的電解質是導電鋰鹽和有機溶劑的組合。 這些有機溶劑的閃點低。 動力鋰電池中的電解質與空氣接觸后,很容易燃燒。 阻燃添加劑的加入可以提高電池本身的穩定性和安全性,是提高針刺滲透率的有效方法。
通過針刺不等于動力鋰電池的安全性,不進行針刺測試不等于電池的安全性:動力鋰電池的安全性主要表現為系統的熱安全性,機械安全性,電氣安全性和功能安全性 并認為,針刺單電池芯不僅僅是電池芯的安全性,它還類似于汽油和柴油可燃性的點火測試,完全忽略了燃油箱的保護作用。 在實際情況下,不會發生電池芯被針刺傷的情況。 電池組底部的鈍刺和擠壓是更符合實際情況的測試方法。
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