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动力电池安全问题的本质原因—热失控!


    
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锂离子电池因具备高能量密度、高功率密度和长使用寿命的特点,在化学储能器件中脱颖而出,成为便携式电子产品不可或缺的一部分。

    如今在国家的政策支持下,电动汽车和储能领域的需求量也呈爆发式的增长,动力电池作为关键的动力来源,在使用过程中,安全性能至关重要!


    影响电池安全性的因素有很多,其中热失控是本质原因。热失控,就是到达一定的温度后失控了,温度直线上升,然后就会燃烧爆炸。而过热、过充、内短路、碰撞等是引发热失控关键因素。

1.过热

动力电池过热的主要有两方面的原因,一是电池选型和热设计的不合理。二是电池短路等情况导致温度升高。

2.过充

动力电池过充电触发热失控,主要是因为电池本身对过充电路安全功能缺失,导致电池的BMS已经失控却还在充电。随着时间推移,电池老化,各个电池之间的一致性会越来越差,电池过充就更容易发生,热失控的几率也会增加。

3.内短路

内短路是指电池单体由于隔膜失效而导致正负极直接接触的现象。诱因分三种:

一是挤压穿刺等机械滥用、过充电过放电等电气滥用、高温等热滥用,二是电池材料含金属杂质、环境中的粉尘、模切时产生的毛刺等,三是第电池负极表面析锂。第二、三种情况产生的内短路程度一般比较轻微,且产生的热量很少,不会立即触发热失控。

4.机械触发

电池遭受外部挤压、碰撞等原因从而引发电池热失控,碰撞是典型的机械触发热失控的一种方式,特斯拉屡次发生起火事故,多数情况都是由于碰撞引起的。


    ​热失控是制约锂离子电池性能表现的短板之一,也是电池发生安全性问题的本质原因。又因为动力电池的安全性能决定了其在动力领域的市场和未来,所以在投入市场前,可靠的样品检测测试必不可少。

UL2580标准,涵盖了对动力电芯和系统的要求,是美国和加拿大双国国家标准。此标准不仅涵盖了严格的测试要求,对电池的结构、功能安全、标签和说明书都有全面的要求和规定。

UL2271标准,针对轻型电动车的电池使用安全标准。涵盖工作场所使用的轻型消费类电动车电池,例如电动滑板车、电单车以及含轻型电动车系统的工业应用。

ECE-R100标准,是ECE颁布的电池电动车安全法规,除欧盟成员国外,还包括东欧、南欧等非欧盟国家,测试对象是电池包。

GB/T31467标准,针对电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统安全性的要求和测试方法。

以上这些都是保证动力电池安全的标准,在其投入市场使用之前,必须要通过这些试验。


    ​广东艾斯拓鼎设备有限公司,专为检测机构、电池生产厂家提供电池安全检测设备配套定制,实验室规划等。

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