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电池安全测试（一）

2018-06-11 17:49:30·  来源：129Lab  
　
今天起个头聊一下安全测试。首先说一下针刺测试，针刺测试被电池厂家广泛用于评估电池的内部短路。在实际应用场合，存在异物刺入电池包内部导致电池发生短路的可能，而针刺测试能够很好的反应电池短路的发生情况，当钢针刺入时，钢针提供了电池内部短路的通路，电池的电能转化为热能，并存储在电池内部，短路造成短时间内能量的集中爆发和释放，有可能产生冒烟、漏夜，甚至起火爆炸。
今天起个头聊一下安全测试。首先说一下针刺测试，针刺测试被电池厂家广泛用于评估电池的内部短路。在实际应用场合，存在异物刺入电池包内部导致电池发生短路的可能，而针刺测试能够很好的反应电池短路的发生情况，当钢针刺入时，钢针提供了电池内部短路的通路，电池的电能转化为热能，并存储在电池内部，短路造成短时间内能量的集中爆发和释放，有可能产生冒烟、漏夜，甚至起火爆炸。通过电池材料、结构设计的改进，高能量的锂离子电池是能够通过针刺测试的。当针刺入电池时，电池内部形成很对短路通路，它实际上同时模拟了内短路和外短路两种过程。



针刺的标准要求
目前很多国内外标准都有针刺的要求。下面例举几个标准要求。

SAE J2464
这里面对钢针的直径、针尖类型、刺穿深度、速度都做了规定，针刺方向规定为垂直于电极的方向。结束后钢针要停留在电池内至少一小时。



UL-2580
这里的描述相对简洁一点。目的是评估电池在被异物刺穿时候的耐受能力，测试也是按照SAE J2464操作。



SAE J2464的针刺速度很快，>=8cm/s，远远高于中国的QC/T和GB/T里面的针刺速度。

QC/T 743
这里的钢针直径、针刺速度都是给的一个范围。观察期间，钢针也需要在电池内停留。



GB/T 31485-2015
这里对cell和module都分别做了测试的描述。针尖的角度有了明确的角度范围，速度也规定了。




这里我们看一下prismatic cell针刺的视频。视频里面还对比了另一个pouch cell（失效案例）。视频里的测试结果只能说明该电池的情况，并不是具有普遍的代表性的结果，并不能说明prismatic和pouch之间哪个更能通过针刺测试、或谁好谁坏，每个厂家的每种电池cell设计都存在很大差异。

影响针刺测试结果的因素很多，例如，针刺速度、针的材质、针的直径、针尖形状或角度、电池刺入的位置、电池SOC。今天开个头介绍安全测试，在后面会陆续介绍。

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