鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3431次 | 2019年07月29日
磷酸鐵鋰電池安全可靠性如何測試
磷酸鐵鋰電池安全可靠性如何測試?一般來說,電池安全性是和電池中儲(chǔ)存的能量成反比的,即所能釋放的能量越大,其安全性風(fēng)險(xiǎn)就越大。磷酸鐵鋰材料到了250攝氏度以上才會(huì)出現(xiàn)放熱現(xiàn)象,因此磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在商用車上,尤其是城市公交車和大巴車上,這對(duì)國內(nèi)電動(dòng)汽車發(fā)展來說是一個(gè)正確的選擇,對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全更有保障。
磷酸鐵鋰電池安全可靠性如何測試?
一般磷酸鐵鋰電池測試項(xiàng)目包括:內(nèi)部短路測試、持續(xù)充電測試、過充電、大電流充電、強(qiáng)迫放電、墜落測試、從高處墜落測試、穿透實(shí)驗(yàn)、平面壓碎試驗(yàn)、切割實(shí)驗(yàn)、低氣壓內(nèi)擱置測試、熱虐實(shí)驗(yàn)、浸水實(shí)驗(yàn)、灼燒實(shí)驗(yàn)、高壓實(shí)驗(yàn)、烘烤實(shí)驗(yàn)、電子爐實(shí)驗(yàn)等等。
1、擠壓測試:將充滿電的磷酸鐵鋰電池放在一個(gè)平面上,由油壓缸施與13±1KN的擠壓力,由直徑為32mm的鋼棒平面擠壓電池,一旦擠壓壓力到達(dá)最大停止擠壓,電池不起火,不爆炸即可。
2、撞擊測試:電池充滿電后,放置在一個(gè)平面上,將直徑15.8mm的鋼柱垂直置于電池中心,將重量9.1kg的重物從610mm的高度自由落到電池上方的鋼柱上。鋰電池不起火、不爆炸即可。
3、過充測試:將磷酸鐵鋰電池用1C充滿電,按照3C過充10V進(jìn)行過充試驗(yàn),當(dāng)電池過充時(shí)電壓上升到一定電壓時(shí)穩(wěn)定一段時(shí)間,接近一定時(shí)間時(shí)電池電壓快速上升,當(dāng)上升至一定限度時(shí),電池高帽拉斷,電壓跌至0V,鋰電池沒有起火、爆炸即可。
4、短路測試:將電池充滿電后用電阻不大于50mΩ的導(dǎo)線將電池正負(fù)極短路,測試電池的表面溫度變化,電池表面最高溫度為140℃,電池蓋帽拉開,電池不起火、不爆炸。
5、針刺測試:將充滿電的電池放在一個(gè)平面上,用直徑3mm的鋼針沿徑向?qū)㈦姵卮檀?。測試鋰電池包不起火、不爆炸即可。
6、溫度循環(huán)測試:磷酸鐵鋰電池溫度循環(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。
磷酸鐵鋰電池安全性高嗎?
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì),因此擁有良好的安全性。
有報(bào)告指出,實(shí)際操作中針刺或短路實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象,但未出現(xiàn)一例爆炸事件,而過充實(shí)驗(yàn)中使用大大超出自身放電電壓數(shù)倍的高電壓充電,發(fā)現(xiàn)依然有爆炸現(xiàn)象。雖然如此,其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池,已大有改善。
磷酸鐵鋰電池安全性如何解決?
1.提高電解液的安全性
電解液與正、負(fù)電極之間均存在很高的反應(yīng)活性,尤其在高溫下,為了提高磷酸鐵鋰電池的安全性,提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。
2.提高電極材料的安全性
磷酸鐵鋰電池以及三元復(fù)合材料被認(rèn)為是成本低廉、“安全性優(yōu)良”的正極材料,有可能在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。對(duì)于正極材料,提高其安全性的常見方法為包覆修飾,如用金屬氧化物對(duì)正極材料進(jìn)行表面包覆。
3.改善電池的安全保護(hù)設(shè)計(jì)
除了提高電池材料的安全性,商品鋰離子電池采用的許多安全保護(hù)措施,如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險(xiǎn)絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護(hù)電路、專用電池管理系統(tǒng)等,也是增強(qiáng)安全性的手段。
目前動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)銷狀況比較好,受到的各方面關(guān)注也相應(yīng)比較多,這就更需要加強(qiáng)研發(fā),不斷提升產(chǎn)品技術(shù)含量。影響磷酸鐵鋰電池電池安全性的主要因素有電池的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、電熱管理、電池包設(shè)計(jì)和使用條件等,研究單體電芯產(chǎn)熱規(guī)律,根據(jù)電池的應(yīng)用需求以安全為優(yōu)先選擇材料和設(shè)計(jì)電池及系統(tǒng)結(jié)構(gòu),采用高精度設(shè)備制造,加強(qiáng)生產(chǎn)全過程的監(jiān)測,開發(fā)智能化電池管理系統(tǒng)和根據(jù)整車使用條件設(shè)計(jì)磷酸鐵鋰電池包。