车毂辘|经得起针刺的电动汽车电池就一定不会自燃吗?


3月29日 , 比亚迪“刀片电池”发布 , 现场一段磷酸铁锂电池、三元锂电池、刀片电池单体针刺试验视频引起众人关注 。
视频显示:针刺后 , 三元锂电池发生爆燃 , 放在电池上的鸡蛋直接被炸飞;磷酸铁锂块状电池表面温度达到200-400摄氏度 , 鸡蛋被烤焦;刀片电池表面温度只有惊人的60摄氏度 , 鸡蛋完好如初 , 蛋黄蛋清分离无变化 。

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比亚迪的这段视频也引发很多人有了三元锂电池不安全的言论 。
千万不要过度解读 , 比亚迪在发布会中放出这条视频 , 初衷只是为了凸显刀片电池的厉害之处 , 并没有含沙射影的指出三元锂电池巨头宁德时代 , 比亚迪自身也有三元锂电池产能 , 只是磷酸铁锂电池产能更大而已 。 宁德时代也不仅仅有三元锂电池 , 同样也有磷酸铁锂电池 , 都属于两条腿走路的动力电池企业 。

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5月21日中午 , 一位名为@小鱼锂电的网友网上发布了一条宁德时代811三元电池穿刺测试视频 , 电池容量234安, 电压4.2伏 , 穿刺钢针直径7毫米 , 穿刺速度25毫米/秒 ,执行GB/T 31485标准进行穿刺测试 。 从视频中可以看到:针刺的一瞬间 , 电池单体瞬间膨胀起火 , 而此时的针还未完全将电池单体刺透 。

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接连两条针刺试验视频 , 似乎已经“实锤”三元锂电池不安全?到底安不安全 , 三元锂电池巨头宁德时代两段视频回应 。
宁德时代视频回应 , 钢针刺不破三元锂电池包
或许是由于这位网友的视频点名道姓的说到了宁德时代 , 宁德时代在5月22日边发布一条视频 , 文案称:是什么阻碍宁德时代做针刺测试?是技术?是体质?是巨头的面子?不 , 是钢针!

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视频显示 , 在钢针刺到电池包的瞬间 , 钢针被折断 。 注意 , 比亚迪在发布会中公布的视频和小鱼锂电发布的针刺试验 , 刺的都是电池单体 , 而宁德时代公布的视频 , 是刺的电池包 。
这就好比一个穿了防弹衣和没有穿防弹衣的士兵 , 在战场中必定是防弹衣的士兵更安全 。 事实上 , 宁德时代的三元锂电池想阐述的意思是 , 搭载与新能源汽车的动力电池都是穿了防弹衣的;比亚迪的刀片电池想表达的意思是 , 我不穿防弹衣就很安全 , 更何况我还要给它穿上一层防弹衣 。 这样一来 , 似乎刀片电池单体能通过针刺试验要显得更安全 。

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就笔者个人认为 , 宁德时代或许并不是在回应三元锂电池不能通过针刺实验的问题 , 如果真是这样 , 简直是弄巧成拙 , 因为对于外行的吃瓜群众来说 , 并不能说明其电池单体在针刺后引发的短路不会发生大安全事故 。

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宁德时代再发视频 , 称2017年就已经掌握技术
5月23日 , 宁德时代再次发布一条视频 , 文案称:宁德时代早在2017年就已掌握三元电芯通过针刺测试的技术 , 但是为什么没有推广?通过针刺测试=电池安全吗?

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视频显示 , 宁德时代某款5系三元电芯和8系三元电芯 , 前者在针刺试验后一个小时 , 电压下降了0.48V , 温度上升了70℃;后者在针刺试验后一个小时 , 电压下降了0.08V , 温度上升了13.6℃ , 两款电芯都没有发生自燃和冒烟情况 。分页标题
与上一条视频相比 , 宁德时代已经电池包换成了电芯 , 从某个角度来说 , 宁德时代正是在回应三元锂电池电芯不能通过针刺实验的“传言” 。 并且宁德时代还拿出试验保证自证 , 早在2017年宁德时代就已经掌握了三元滇西你通过针刺实验的技术 。

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宁德时代连续两个视频 , 堪称整个事件的大反转 , 同时也抛出问题:动力电池通过了针刺试验 , 就真的安全了吗?
通过针刺试验=安全电池?
针刺实验的本质是为了让电池短路 , 以便观察电池热失控情况及制定更好的安全防护策略 。 无论是真断了还是刺进去了 , 只要电池没发生短路 , 都说明这个实验失败了 。 针刺后 , 电池单体没有发生短路和电池安不安全完全是两回事 。 毕竟不安全的电池也可以通过针刺试验 , 目前也有很多电池企业已经掌握了针刺后不短路的技术 。

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动力电池的安全 , 宁德时代认为:电池的安全贯穿在整个电使用过程中 , 是一项系统工程 , 包括电池的单体设计、系统集成、动态监控和系统防护等方面 。 宁德时代的重点放在了整体安全上 , 确保产品在生命周期每个阶段都是安全 , 从实际意义上真正提高安全性能 。
这就很能理解宁德时代在5月23日放出那条视频的意义 。 宁德时代认为 , 单体电池针刺试验的实际需求已经不复存在 , 电池包层面有更优化的安全解决方案 。

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【车毂辘|经得起针刺的电动汽车电池就一定不会自燃吗?】
国标:针刺试验已经退出 , 划归为推荐办法
5月12日 , 工业和信息化部组织制定的GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、GB 38032-2020《电动客车安全要求》和GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准(下称“三项强标”)由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布 , 将于2021年1月1日起开始实施 。

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其中 , 《电动汽车用动力蓄电池安全要求》在优化电池单体、模组安全要求的同时 , 重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求 , 试验项目涵盖系统热扩散、外部火烧、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、过温过充等 。
标准增加了电池系统热扩散试验 , 要求电池单体发生热失控后 , 电池系统在5分钟内不起火不爆炸 , 为乘员预留安全逃生时间 。

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同时 , 《电动汽车用动力蓄电池安全要求》还是删除了电池单体针刺试验项目 , 把它归为推荐办法 。 也就是是说 , 这是一个选择题 , 可做可不做 。
写到最后:
无论是比亚迪还是宁德时代 , 都是国内乃至全球非常优秀的动力电池企业 , 在安全方面可能表达的注重点不一致 , 但最终目的都一样:保护人员安全 。 从原理来说 , 磷酸铁锂电池因为化学性质的问题 , 相比三元锂电池在安全方面有先天性的优势 , 但不能说搭载于整车上的三元锂电池不安全 , 电池安全是一个整体 。 就相当于易燃的汽油有油箱的保护依然安全 , 道理是相通的 。
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