電池火災(zāi)事故頻發(fā),出場(chǎng)檢測(cè)至關(guān)重要!
隨著手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)汽車的普及,鋰離子電池在人們生活當(dāng)中扮演著越來越重要的角色。低能量密度、循環(huán)壽命有限等使用問題常常被人們?cè)嵅,但是與這些問題相比,電池安全問題卻是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
一般來說,鋰離子電池出現(xiàn)安全問題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸,出現(xiàn)這些問題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控,除此之外,一些外部因素,如過充、火源、擠壓、穿刺、短路等問題也會(huì)導(dǎo)致安全性問題。鋰離子電池在充放電過程中會(huì)發(fā)熱,如果產(chǎn)生的熱量超過了電池?zé)崃康暮纳⒛芰,鋰離子電池就會(huì)過熱,電池材料就會(huì)發(fā)生SEI膜的分解、電解液分解、正極分解、負(fù)極與電解液的反應(yīng)和負(fù)極與粘合劑的反應(yīng)等破壞性的副反應(yīng)。
當(dāng)今,各個(gè)車企都在動(dòng)力電池上大規(guī)模使用鋰電池,且能量密度越來越高,人們對(duì)動(dòng)力電池的安全還是談之色變,并不能很好的解決電池的安全問題。熱失控是動(dòng)力電池安全性的主要研究對(duì)象,值得大家重點(diǎn)關(guān)注。
首先,讓我們了解什么是熱失控,熱失控指的是由各種誘因引發(fā)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)現(xiàn)象,導(dǎo)致電池在短時(shí)間內(nèi)散發(fā)出的大量熱量和有害氣體,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)痣姵刂鸷捅。電池(zé)崾Э赝鶑碾姵仉娦緝?nèi)的負(fù)極SEI膜分解開始,繼而隔膜分解熔化,導(dǎo)致負(fù)極與電解液發(fā)生反應(yīng),隨之正極和電解質(zhì)都會(huì)發(fā)生分解,從而引發(fā)大規(guī)模的內(nèi)短路,造成了電解液燃燒,進(jìn)而蔓延到其他電芯,造成了嚴(yán)重的熱失控,讓整個(gè)電池組產(chǎn)生自燃。
鋰離子電池生產(chǎn)出來后,在到達(dá)消費(fèi)者手中之前,還需要進(jìn)行一系列檢測(cè),以盡量保證電池的安全性,降低安全隱患。
擠壓測(cè)試:壓力13±0.78kN,不同形狀的電池,擠壓方向不同
撞擊測(cè)試:9.1±0.1kg重錘從61±2.5cm高處受控垂直落下
過充測(cè)試:充電至上限充電電壓的1.4倍,充電電流是最大連續(xù)充電電流的兩倍,充電至上限充電電壓的2倍,3C充電至電壓不低于4.6V/終止電壓的1.1倍或115%SOC。
短路測(cè)試:55±5℃/20±5℃,外電阻80±20mΩ,短路持續(xù)24h或電芯表面溫度降至峰值的20%。57±4℃,外部線路電阻小于5mΩ。
針刺測(cè)試:將充滿電的電池放在一個(gè)平面上,用鋼針沿徑向?qū)㈦姵卮檀y(cè)試電池不起火、不爆炸即可。
溫度循環(huán)測(cè)試:鋰離子電池溫度循環(huán)試驗(yàn)是用來模擬鋰離子電池在運(yùn)輸或貯存過程中,反復(fù)暴露在低溫和高溫環(huán)境下,鋰離子電池的安全性,試驗(yàn)是利用迅速和極端的溫度變化進(jìn)行的。試驗(yàn)后樣品應(yīng)不起火、不爆炸、不漏液。
因此,在模擬電池在不同環(huán)境中的穩(wěn)定性的同時(shí),生產(chǎn)和質(zhì)檢測(cè)試的過程中更應(yīng)該做好火災(zāi)的防護(hù)。