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磷酸铁锂电池安全可靠性如何测试

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-05-22 09:06  浏览量:

  磷酸铁锂电池安全可靠性如何测试?一般来说,电池安全性是和电池中储存的能量成反比的,即所能释放的能量越大,其安全性风险就越大。磷酸铁锂材料到了250摄氏度以上才会出现放热现象,因此磷酸铁锂电池应用在商用车上,尤其是城市公交车和大巴车上,这对国内电动汽车发展来说是一个正确的选择,对人民生命财产安全更有保障。

  磷酸铁锂电池安全可靠性如何测试?

  一般磷酸铁锂电池测试项目包括:内部短路测试、持续充电测试、过充电、大电流充电、强迫放电、坠落测试、从高处坠落测试、穿透实验、平面压碎试验、切割实验、低气压内搁置测试、热虐实验、浸水实验、灼烧实验、高压实验、烘烤实验、电子炉实验等等。

磷酸铁锂电池.jpg

  1、挤压测试:将充满电的磷酸铁锂电池放在一个平面上,由油压缸施与13±1KN的挤压力,由直径为32mm的钢棒平面挤压电池,一旦挤压压力到达最大停止挤压,电池不起火,不爆炸即可。

  2、撞击测试:电池充满电后,放置在一个平面上,将直径15.8mm的钢柱垂直置于电池中心,将重量9.1kg的重物从610mm的高度自由落到电池上方的钢柱上。锂电池不起火、不爆炸即可。

  3、过充测试:将磷酸铁锂电池用1C充满电,按照3C过充10V进行过充试验,当电池过充时电压上升到一定电压时稳定一段时间,接近一定时间时电池电压快速上升,当上升至一定限度时,电池高帽拉断,电压跌至0V,锂电池没有起火、爆炸即可。

  4、短路测试:将电池充满电后用电阻不大于50mΩ的导线将电池正负极短路,测试电池的表面温度变化,电池表面最高温度为140℃,电池盖帽拉开,电池不起火、不爆炸。

  5、针刺测试:将充满电的电池放在一个平面上,用直径3mm的钢针沿径向将电池刺穿。测试锂电池包不起火、不爆炸即可。

  6、温度循环测试:磷酸铁锂电池温度循环试验是用来模拟锂离子电池在运输或贮存过程中,反复暴露在低温和高温环境下,锂离子电池的安全性,试验是利用迅速和极端的温度变化进行的。试验后样品应不起火、不爆炸、不漏液。

  磷酸铁锂电池安全性高吗?

  磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。

  有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件,而过充实验中使用大大超出自身放电电压数倍的高电压充电,发现依然有爆炸现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池,已大有改善。

  磷酸铁锂电池安全性如何解决?

  1.提高电解液的安全性

  电解液与正、负电极之间均存在很高的反应活性,尤其在高温下,为了提高磷酸铁锂电池的安全性,提高电解液的安全性是比较有效的方法之一。通过加入功能添加剂、使用新型锂盐以及使用新型溶剂可以有效解决电解液的安全隐患。

  2.提高电极材料的安全性

  磷酸铁锂电池以及三元复合材料被认为是成本低廉、“安全性优良”的正极材料,有可能在电动汽车产业中普及应用。对于正极材料,提高其安全性的常见方法为包覆修饰,如用金属氧化物对正极材料进行表面包覆。

  3.改善电池的安全保护设计

  除了提高电池材料的安全性,商品锂离子电池采用的许多安全保护措施,如设置电池安全阀、热溶保险丝、串联具有正温度系数的部件、采用热封闭隔膜、加载专用保护电路、专用电池管理系统等,也是增强安全性的手段。

  目前动力电池企业产销状况比较好,受到的各方面关注也相应比较多,这就更需要加强研发,不断提升产品技术含量。影响磷酸铁锂电池电池安全性的主要因素有电池的材料选择、结构设计、制造工艺、电热管理、电池包设计和使用条件等,研究单体电芯产热规律,根据电池的应用需求以安全为优先选择材料和设计电池及系统结构,采用高精度设备制造,加强生产全过程的监测,开发智能化电池管理系统和根据整车使用条件设计磷酸铁锂电池包。

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