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针刺成为动力电池安全测试必要项目,哪家电池表现最突出

当年的比亚迪独出心裁的搞出的“动力电池穿刺试验”,用一根导电性极好的钢针穿透动力电池(电芯)造成短路,能在短路的状态下保证不高温和不起火印证了比亚迪刀片电池的安全性。

既然是比亚迪先搞出来那自然是独一份,所以准备购买电动或混动汽车的消费者总会更看好比亚迪,这让比亚迪收获了很多订单;只不过这个测试也让比亚迪在供应商这条路上走得很艰难,以福特为例,其使用的是比亚迪三元锂电池,可是在比亚迪的动力电池穿刺试验里所显示的结果不仅是刀片电池不起火,还有三元锂电池穿刺瞬间的爆燃。

似乎比亚迪的目标是抬高磷酸铁锂电池,让三元锂电池“无路可走”;这也是可以理解的,毕竟磷酸铁锂电池的制造成本更低。

可是三元锂电池的安全性能就这么差吗?

显然不是,比亚迪的这个测试选用了怎样的三元锂电池不得而知,但也有做钢针穿刺试验不起火的三元锂电池;比如宁德时代就进行过这样的测试,其自家生产并大量供应的镍钴锰电池进行了穿刺试验,穿刺前的电芯压力是4.213V,温度为23.9℃,穿刺之后没有起火,静置一小时之后的电压降到3.724V,温度升至93.7℃;用相同方式测试的另一类三元锂电池则是降至4.075V,温度只上升到37.7℃。

三元锂电池并非穿刺之后都会爆燃,只是比亚迪试验中使用的三元锂电池或起火爆燃而已。

宁德时代其实早在六年前就做到了三元电芯穿刺不起火,只不过比亚迪是第一个把这项测试放在公众面前的,所以那时候的网友们更偏向比亚迪和磷酸铁锂而已。至于比亚迪进行的对比测试是否在贬低三元锂电池其实也是秃子头上的虱子、明摆着的事,只不过在宁德时代公布测试影像资料之后还是出来表达了观点,称其并非是针对谁,但是在比亚迪所有品牌的汽车都换用磷酸铁锂电池之后就有些不打自招的感觉了。

然而不论有没有针对三元锂电池,也不论宁德时代和比亚迪电池哪个更好,钢针穿刺试验还是成为最有说服力的动力电池安全测试项目;曾经一度成为推荐国标,只不过在GB 38031-2020进行了调整,旧标准是将电池充满电,用直径5~8毫米的耐高温钢针以(25±5)mm/s的速度垂直穿透电池极板,钢针停留在电池中观察1小时不起火、不爆炸才算合格。

虽然进行了调整但是这个试验方法是普通人公认的权威测试方法,那么除了比亚迪的磷酸铁锂和宁德时代的三元锂电池以外,还有哪些电池做过这个试验呢?

1.吉利汽车研发的神盾电池,磷酸铁锂电池。

吉利汽车的测试加大了难度,测试采用的是最高标准的8毫米钢针,顶角45°;电池在穿刺之后静置时间不止1小时,而是静置了24小时!结果是神盾电池既没有起火、也没有爆炸,甚至都没有冒烟,因其温度在24小时内都没有超过40摄氏度。这应当是目前测试出的最高标准了,进行测试的是中汽中心,这是业内权威机构了。

同时神盾电池还进行了24小时盐水浸泡试验,电池包整组放在1米深、浓度为3.5%的氯化钠溶液里(盐水);正常的测试只进行半小时,而神盾电池直接浸泡一天,取出后还静置了两个小时,这是国标测试时长的80余倍!测试结果是绝缘电阻17.75G欧,等于48.6兆欧/伏,比国标的100欧/伏理想很多。其外部火烧试验也是超过国标要求的直接燃烧60秒、间接燃烧60秒,而是火烧了105秒、间接燃烧90秒,但是24小时后依旧没有出现问题。

2.广汽集团(埃安品牌)的弹匣电池,磷酸铁锂电池。

该电池同样采用8毫米的钢针进行测试,但是测试方式不同,其不仅有单电芯的测试,还有整组电池包的穿刺测试;钢针穿刺到整包并造成多个电芯短路后,弹匣电池整包的温度最高也只有51.1℃,随后静置时间高达48个小时!单体电芯电压降至0V,温度降到室温,全称没有出现冒烟、起火和爆炸的情况,所以单体电芯就更不用担心了。

而且埃安还进行过三元锂电池的针刺试验,由中汽中心进行测试,测试过程仅出现短暂的冒烟,静置48小时之后依旧没有起火,电压降至0V、温度降为室温。

最“残酷”的测试方式已经不是针刺试验,而是“动力电池枪击试验”,也是由广汽埃安进行;钢针测试的穿孔只有8毫米,而步枪子弹射击到的电芯创口直径时超过60毫米的,最高达到钢针穿刺试验的8倍之多!而且枪击试验造成的是爆裂性损伤,电芯损伤的数量至少有两三个,穿透电芯的速度也比钢针穿刺的速度快97.5万倍!可是弹匣电池依旧没有出现冒烟、起火和爆炸的情况。

总结:比亚迪开创了动力电池针刺试验,动力电池的安全性能达到了一个新台阶;但是优秀的动力电池不止有比亚迪一家,也不只有磷酸铁锂电池一种。从宁德时代到吉利神盾,再到广汽埃安,动力电池的安全性能在一步步的提升,测试方式越来越夸张,这些都是优秀的国产动力电池,其装备的车辆自然都是足够可靠的。

结果也印证了一个结论,那就是一家独大不如百花齐放,否则现在只会有针刺试验。

编辑:天和Auto-汽车科学岛,天和MCN发布

标签: 动力 电池

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