磷酸鐵鋰電池安全可靠性如何測試

來源：存能電氣  日期：2019-05-22 09:06  瀏覽量：次

　　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)險就越大。磷酸鐵鋰材料到了250攝氏度以上才會出現(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，這對國內(nèi)電動汽車發(fā)展來說是一個正確的選擇，對人民生命財產(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)電池過充時電壓上升到一定電壓時穩(wěn)定一段時間，接近一定時間時電池電壓快速上升，當(dāng)上升至一定限度時，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也不會像鈷酸鋰一樣結(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，有可能在電動汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。對于正極材料，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

　　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、制造工藝、電熱管理、電池包設(shè)計和使用條件等，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)計磷酸鐵鋰電池包。