三元锂电池实验视频(三元钛酸锂电池制作视频)

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比亚迪曝光穿刺测试,原来三元锂电池爆炸威力这么大?

3月29日,比亚迪正式宣布推出“刀片电池”,我们可以将其理解为全新一代“磷酸铁锂”电池,并不是此前我们常常听到的三元锂电池。那么,刀片电池的优势在哪呢?

2015年,中国电动汽车产业突然加速,彼时大多数电动汽车搭载的电池都属磷酸铁锂电池。由于国家规定的电池能量密度越来越高,同时在有限的体积下,厂家也更愿意最大限度的提升续航,进而才能满足消费者对续航的需求。故而,在2016年后,大多数车企逐渐改用能量密度更高、相同体积下可承载更多电能的三元锂电池。

或为蔚来es8电池组

那三元锂电池有何优势?相同体积下,三元锂电池由于其能量密度高的天然优势,可储存的电能比磷酸铁锂电池组多。也就是说,同一款车,分别搭载三元锂电池和磷酸铁锂电池,那么搭载三元锂电池的续航里程肯定比磷酸铁锂电池高。

不仅如此,三元锂电池可支持输出、输入的功率也更强。因为,从化学原理上看,三元锂电池相比磷酸铁锂电池更加活跃。如何理解呢?简而言之,我们分别准备两个口袋,其中一个口袋的袋口更大(三元锂),而另一个口袋的袋口偏小(磷酸铁锂),那么相对而言,袋口大的口袋能装的米就多,与此同时可以往出倒米的量或速度也更大更快。

放到电动汽车上,我们就可以理解为,三元锂电池的充电效率更高。除此之外,车辆性能中的最大功率这一项数据,也可以更高。看到这里,我们不禁要问了,那三元锂电池就没有缺点吗?

确实,一般情况下,任何事情都有两面性。我国新能源汽车补贴逐年退坡,对可获得补贴的车辆搭载的电池有着越来越严格的规定。而这越来越严格的规定中,最重要的考量指标就是电池的“能量密度”,即单位体积内包含的能量。所以,我国各大车企也更愿意去使用三元锂电池。只是,能量密度越来越高的同时,三元锂电池的弊端则越来越暴露。

图源自网络

三元锂电池由于其更高的活跃性,其稳定、安全性能则相对较差。随着续航里程的不断增大,现阶段主流电动汽车的NEDC续航普遍超过400公里,甚至已经达到500公里、600公里。可,消费者都知道,厂家宣传的所谓NEDC续航,我们日常驾驶,很难达到。尽管电池组容量大,但三元锂电池相对更活跃,不稳定性强,这就导致其电量的输出速度也更快。

电池活跃带来的另一个缺点或者说弊端,就是“不安全”。此前,编辑曾对时任北汽新能源的技术工程师进行过采访。经他介绍,电动汽车的电池一般情况下是不会发生爆炸的,所以尽管我们常常会因为动力电池爆炸而关注电动汽车的电池安全,但我们仔细想想就会发现,电动汽车的自然总量相对汽油车来说,数量上更少。

前面提到,这位工程师当时讲道,一般情况下不会自燃,还有但是。一旦电动汽车发生自燃,那很有可能会引起爆炸。所以,该工程师介绍,如果发现电动汽车冒烟,有自燃倾向,那我们尽可能不要选择灭火器救火,还是以保证自身的人身安全为主,尽快远离车辆。

2019年,一辆特斯拉汽车地库突然爆炸的视频火爆了网络,似乎也再次印证了彼时那位工程师所言非虚。所以,我们消费者关心动力电池的安全是无可厚非的,因为化学产生的变化,是会爆炸的,而不是简单的燃烧。

那么,磷酸铁锂电池就没有这些问题吗?实话实说,仍旧有!只是相对比较安全。网络上也有较多磷酸铁锂电池与三元锂电池的对比。我简单列举一下,双方的优缺点,如下表:

所以,我们可以看到,市面上行驶的大型电动汽车,如公交、货运车辆等,仍旧搭载相对更稳定的磷酸铁锂电池。

那么,有没有第三种可能?至此,本文的重点来了。比亚迪电池起家,其独特的电池技术使其多次跻身于全球动力电池产量前五,技术上更是独步武林。而比亚迪电池的核心,就在磷酸铁锂电池。

近几年,随着国家对乘用车搭载能量电池的能量密度越来越高,比亚迪迫不得已,也更换了三元锂电池。原来,短暂使用三元锂电池的比亚迪在“憋大招”。从去年,王传福在中国电动汽车百人论坛上明确表示将推出刀片电池,到近日比亚迪官方发布的三种动力电池“穿刺”实验视频,我们终于了解到,“技术狂人”王传福所言非虚,以研发、技术驰名的比亚迪也没有让消费者失望。

所谓刀片电池,其实内部的原材料还是和磷酸铁锂电池一样,但无论是动力电池的形状、内部构造还是组装方法,比亚迪都做了全面的更新。当然,目前比亚迪还未将其刀片电池的专利开放,我们也仅能从一些专家的分析和比亚迪公布的视频、数据中了解。

目前,我们掌握到的情况就是,刀片电池的能量密度突破了原有磷酸铁锂的瓶颈,在比亚迪原有磷酸铁锂电池的基础上,能量密度增加50%。另外,由于内部构造、隔膜材料等多方面多维度的技术更新,刀片电池相比磷酸铁锂电池更稳定 、更安全。

用素有技术狂人之称的比亚迪董事长王传福的话说:比亚迪要用刀片电池把“自燃”这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉!有了技术自信,又有眼见为实,我们有理由相信,比亚迪刀片电池的出现或许能够让消费者在购买电动汽车时更放心安全。我们再来聊一聊比亚迪此次的穿刺测试。

何为穿刺测试?穿侧测试的目的和必要性是什么?

所谓穿刺试验,实际上就是字面意义,用3~5mm的耐热钢针,垂直刺入一块动力电池。具体测试的过程,我们仍旧可以通过比亚迪方面上传的视频,可以一目了然的看到。实际上,早起我国电动汽车动力电池是需要进行穿刺测试的,但由于多方利益,我国在近年来的规定中又取消了穿刺测试。只是,我们也不要过分看重穿刺试验的结果。因为在常规状态下,动力电池的外部还有保护壳、极难发生类似穿刺测试的真实环境。穿刺试验也仅仅针对最为极端的情况下,动力电池的安全性。

不过没关系,这并不妨碍车企方面单独做测试。同时,穿刺试验也是几乎每个厂家或者电池厂商的“标配”。从展示的视频结果来看,市面上销售的三元锂电池在经过穿刺试验后的几秒钟内,冒烟、起火接而发生了爆炸,反应了如今市面上常见的三元锂电池,在经过穿刺试验时的不安全、不稳定性。

磷酸铁锂电池在进行穿刺测试的时候,反应则明显没有三元锂电池大,但仍旧会受到穿刺影响,电池发生了内短路现象,同时电池温度也逐渐升高。

刀片电池在经过穿刺试验后的长时间内,电池温度仍旧正常、电池仍可持续输出电压,突出反映了其安全性。说到这里,有的朋友会问了,刀片电池为什么可以如此安全?实话实说,不知道。因为这项技术如今掌握在比亚迪手中,他们不揭秘,恐怕我们很难完全理解。不过,我们仍可进行假设。

由于其电池构造,如视频中显示,刀片电池的体积相对扁平,在针刺实验室,钢针扎入电池后,其内部构造相对“隔离”,即被刺穿的电芯无法与其它电芯形成有效的滑雪反应,继而避免了内短路。当然,此种可能性是有存在可能的,但最终的结果和答案,仍需要比亚迪告知。

具比亚迪发布消息,刀片电池将会搭载于比亚迪旗下全新轿车,比亚迪汉,后期则会搭载更多比亚迪旗下车型。相对来说,新技术的研发是需要谨慎的,所以目前恐怕比亚迪方面也无法大面积量产刀片电池。除了研发问题,还有成本问题。众所周知,比亚迪在新能源领域的技术优势是通过真金白银砸出来的,高昂的研发费用一直是比亚迪的优势,但新技术研发成功后,如何收回成本并提高利润,是每一个企业都面对的问题。

编辑分析,刀片电池最早将会在2021年底大面积投入量产,2022年或会和其它汽车厂商合作,很难于今年开始大面积量产。王传福曾透露,刀片电池的诞生其实是为了我国动力电池发展的路线“纠偏”。通过他的观点,我们也可以相信,王传福是想用刀片电池,打破目前三元锂电池独霸市场的局面。与此同时,刀片电池的出现也会逐渐影响消费者对于动力电池安全的思考。

安全问题从来都不可忽视,作为相对新兴的电动汽车领域则更显重要。无论是自动驾驶致人死亡,亦或是动力电池致人死亡,生命面前,一切的狡辩都面目可憎。对关乎安全的问题,有关部门和厂家都应该防患于未然,才能确保万无一失。尽最大努力保护消费者生命和财产安全,是最正常也最为重要的事。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

对比太明显!亲眼见证刀片电池VS三元锂电池针刺实验

6月1日,我受邀参观比亚迪旗下的重庆弗迪锂电池工厂,要知道这可是刀片电池唯一的生产基地!快来一起看看里面有什么秘密!

■ 先来扎一下!

在正式参观工厂之前,比亚迪决定先放个大招——不服扎一下!此次参与针刺实验的是一款比亚迪自产的三元锂电池和刀片电池。

从图片能看出,三元锂电池被刺穿后,电压几乎是一秒钟降到零(即发生短路),随后冒烟起火并发出巨大声响。

图为三元锂电池穿刺实验图像,红色线表示电压,绿色线为安全阀温度,黄色线为针刺点温度

而刀片电池在穿刺20分钟后,电压还只是以很缓慢的速度下降,并且没有冒烟起火,对比还是非常明显的。

此前我写过两篇比亚迪和宁德时代撕逼的文章,发现有很多网友质疑刀片电池穿刺后电压是否降为零,并且网上流传的刀片电池的针刺实验视频,有电压降到零和没降到零两种,那么此次我就带大家看一下真相到底如何。

单看本次实验,比亚迪的刀片电池在穿刺20分钟后都没有降到零,我询问现场工程师,他说他们曾经把穿刺后的电池放置一天,电压也没有降到零。

实验初始电压为3.42伏,开始时间为10:47左右,图片为10:57的数据,其中1-1-1为实时电压,1-1-2为安全阀温度,1-2-3为针刺点温度。

■ 刀片电池能抑制内部短路?

那么这是为什么呢?比亚迪的工程师称,经过穿刺后,电池内部有多种短路形式,他们通过结构设计,将电池内部比较剧烈的短路抑制住了。

随后我追问,既然是“结构设计”,并非材料本身的特点,那么是否能将该技术运用到三元锂电池中呢?

工程师表示目前他们正在进行这方面的研究。因此,或许我们可以期待一下比亚迪研发出更安全的三元锂电池?

看完了刺激的针刺实验,我们再来聊几个大家关心的问题。

■ 比亚迪并没有忽视系统安全!

此前宁德时代和比亚迪的撕逼事件中,宁德时代“影射”比亚迪把滥用测试的通过等同于电池安全,显得比亚迪好像只死磕电芯安全,不顾系统安全一样。其实比亚迪也非常关注整个系统的安全,他们从七重维度、四个层级和五大方面保证刀片电池的安全。除针刺外,在过充、碰撞等维度,比亚迪也配备了相应的安全措施。

比如大家都很关注的过充,比亚迪的数据显示,刀片电池单体在高于最髙电压2.6倍的充电条件下,仅出现冒烟,并没有起火或爆炸。

当某块电芯发生热失控后,其临近电池也不会发生起火、爆炸等情况,不会引起连锁反应导致整个电池包起火。

在这这种极端工况下能做到仅冒烟不失火,也就是说在工况较为缓和的日常使用中,基本不会出现什么安全问题;退一步讲,就算出现热失控,搭载刀片电池的车型也能提供足够的逃生及救援时间。

■ 低温性能差?不存在的!

我们都知道锂电池不抗冻,尤其是磷酸铁锂因为先天问题,低温性能经常被诟病。就连理想汽车CEO李想,也曾在微博质疑过刀片电池的低温性能问题。

对此比亚迪给出了实测数据,数据显示,刀片电池在零下20摄氏度下,放电能力还维持在90%;而在低温低SOC情况下,反倒比三元锂表现好。

关于刀片电池的低温充电能力,比亚迪也给出了数据,数据显示刀片电池的低温充电时间与三元锂电池没什么差距,仅在低温低电量的充电功率上有所落后。

这些数据倒也印证了比亚迪销售副总经理李云飞先生的话:“低温性能不好,我们也不敢卖啊”。

不过,在未拿到实车进行冬季测试之前,我们也不能仅根据比亚迪的数据就断定刀片电池真的无惧低温。我更愿意相信第三方及媒体的测评,也请大家期待电动邦后续的冬季实测。

■ 快速了解重庆弗迪工厂

该工厂为电池及配套材料生产项目总投资100亿,占地面积约1500亩,总建筑面积约95万平方米,新建生产车间,购置相关设备958台套,建设锂离子电池生产线8条,项目达产后形成锂离子电池20GWh生产能力,年产值200亿元。

工厂自2019年2月开工,到2020年3月刀片电池正式推出,仅用1年时间就拥有了精益化、自动化、信息化制造管理系统,以及比亚迪自主研发的刀片电池产线和生产设备,和多项高度保密的核心技术。

■ 刀片电池是怎么生产的?

最后讲讲刀片电池是怎么被生产出来的。其实刀片电池本质上也是一款动力电池,因此它的制作工艺与普通电池相似,都是经过配料、涂布、辊压、叠片等工序完成生产。

首先,将活性物质、纳米导电材料、溶剂、粘结剂按照预设的比例自动进行混合以形成均匀稳定的电极浆料。

接下来是涂布,就是把浆料涂到铜箔上,确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片,所用的机器长得很像织布机。

而辊压则是使用轧辊将涂布好的电极片按照预设的厚度压实,以得到预设的极片厚度及体积密度。

接着是叠片,刀片电池的极片长度将近一米,而比亚迪独创的叠片工艺能将对齐公差控制在 ±0.3毫米以内,叠片速度达达业界最高水平 ——0.3秒/片。

随后,机器会自动输送结构件并实现精准定位,经绝缘、焊接、入壳、密封等工序组装成电芯。 在经过烘烤去水、加注电解液和检测后,刀片电池电芯就完成了。

最后,一个个的电芯会组成电池包,比亚迪的CTP技术(电芯直接到电池包,没有模组),能使电池包体积利用率得到提升,有助于提升能量密度。

下图很好地展示了CTP技术的优势:

比亚迪称,刀片电池能够减少三元锂电池因电池安全和强度不够而增加的结构件,从而减少车重,所以单体能量密度虽然没有三元锂高,但是也能够达到主流三元锂电池同等的续航能力。比如比亚迪汉EV,综合续航里程已经达到了605公里。

最近有个热词叫“工业4.0”,你可以简单把它理解为智能工厂、智能生产和智能物流。重庆弗迪工厂也是工业4.0的践行者,除了高精度、自动化外,数字化建设也没有落后。每一个刀片电池产品都有一个专属的‘身份证’,未来,产品在使用期间的各项数据也将为比亚迪持续改进工艺、完善产品提供重要的参考。

■ 邦点评

弗迪电池公司副总经理孙华军表示,“今天,几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案”。这足见比亚迪的野心和实力,我们知道世界上的汽车巨头,比如大众和特斯拉,都想将电池的生产和研发握在自己手中,比亚迪显然先一步做到了这点,并且已经开始对外销售电池,这让比亚迪在与国内外对手竞争时占据了不少优势。

最后,我非常期待能早一点试驾到搭载刀片电池的汉EV,看看这款电池配合比亚迪的旗舰车型,到底能给我们什么惊喜。也请大家期待电动邦的后续报道。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

“不自燃”的汽车动力电池: 为什么是刀片?为什么刺穿不爆?

“搭载刀片电池的新能源汽车,将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典中彻底抹掉”,比亚迪集团总裁王传福在3月29日的刀片电池发布会上说,刀片电池将改变行业对三元锂电池的依赖,把动力电池的技术路线引回“正道”。

通过刀片电池,比亚迪刷新了磷酸铁锂电池的能量密度,追平三元锂电池的主流水准;通过针刺实验,刀片电池又显示出了异乎寻常的“冷静”,成为唯一能在这一严苛测试中过关的动力电池。

在多年竞争和淘汰之后,电动汽车的动力电池由群雄逐鹿演变为两强争霸,三元锂电池成为乘用车的主流,而磷酸铁锂电池则牢牢控制了公交、大巴市场。

背后的逻辑是:三元锂电池的能量密度更高,可以支撑更好的续航表现,还能拿到政策补贴,这都在刺激汽车厂商装车的积极性;而磷酸铁锂电池的安全性更好、寿命更长,对于乘员数量多、运营强度大的公交、大巴来说,这种电池是不二之选。

在磷酸铁锂阵营中出现“刀片电池”这一新生代产品后,三元锂电池会受到怎样的冲击?它所把持的乘用车市场,会倒向磷酸铁锂阵营吗?

为什么是“刀片”?

比亚迪超级磷酸铁锂单体电池(俗称电芯),因外观呈扁平的长条状,而被称为“刀片电池”。

通过刀片电池发布会和相关专利文件,我们可以看到比亚迪提升磷酸铁锂电池能量密度的思路。

刀片电池实际上是CTP的产物,所谓CTP(Cell to Pack)是指把单体电池(电芯)直接组装成电池包,而传统的电池包内部结构复杂,要先把若干个电芯组装成模组,再把若干个模组组装成电池包。

传统电池包内部需要布置若干纵梁和横梁,以固定电池模组,并加强电池包的强度。电池模组的外壳和电池包内纵横交错的加强梁,会占用大量空间,据比亚迪集团副总裁、弗迪电池董事长何龙在刀片电池发布会上透露,传统电池包的空间利用率仅为40%左右,而刀片电池省去了模组和加强梁两个环节,空间利用率提升了50%,换言之,电池包内留给电芯的空间可以达到60%。

刀片电池为什么这么长?据比亚迪电池包发明专利申请相关文件显示,刀片电池长度可以在600mm—2000mm之间,远远超过普通锂电池电芯。电芯长度能根据电池包的尺寸定制,由于长度足够,电芯两端可以“抵达”电池包的外围框架,直接固定在边梁上。

刀片电池为什么这么扁?相关专利文件中解释说,电芯制作成扁平状可加大有效散热面积,提高散热效率。

电芯为什么能替代纵梁和横梁?专利文件显示,这种电芯为硬壳电芯,外壳为钢或铝材质,本身便可起到支撑作用。电芯并列布置在电池包内时,可替代加强结构来保证电池包的结构强度,从而少用甚至是不用纵梁和横梁。

据何龙在发布会上介绍,刀片电池的电芯既是“能量体”,同时又是结构件,并且还借鉴“蜂窝铝”的结构,在电芯阵列的上下两面粘接上高强度结构板,这样可以让刀片电池包的强度比传统电池包“不减反增”。

这种设计无疑会大幅提高电池包的“体积比能量密度(瓦时/升)”,也就是说,同样大小的电池包,可以放进更多的电芯,从而携带更多的电量。

电动汽车的动力电池包通常布置在底盘上的前后轴之间,长度、宽度和厚度都受限。相对于三元锂电池,磷酸铁锂块状电池的能量密度偏低,传统结构的磷酸铁锂块状电池包,所携带电量很难支撑电动汽车续航超过400公里。而据比亚迪提供的信息,使用刀片电池结构的电池包,体积比能量密度提升50%,搭载刀片电池的比亚迪“汉”车型预计于6月上市,NEDC续航达到605公里,基本追平了三元锂电池的先进水平。

而据相关专利文件中的描述,刀片电池包的体积利用率还可以进一步提升,“此设计可以将空间利用率由原先的40%左右,提高到60%以上甚至更高。

在三元锂电池领域,目前也在推进电芯直接成包的CTP技术,但提升幅度与刀片电池相比有明显差距。根据宁德时代的数据,CTP三元锂电池包体积利用率可以提高15%—20%,电池包能量密度提升10%—15%。

“针刺”代表了什么?

除了能量密度大幅提升之外,比亚迪刀片电池还显示了惊人的安全性。

据悉,比亚迪刀片电池日前完成了动力电池测试领域难度最大的“针刺实验”,这也是首款通过针刺实验的动力电池。

单体电池的针刺实验,是用直径5mm-8mm的钢针刺穿电池,钢针停留在电池内观察一小时。导电的钢针刺入电池后,会导致电池内部短路,可能引起热量急剧释放、失控,进而引发起火、爆燃等后果 。由于难度太大,目前没有三元锂动力电池能够通过这一测试,新国标《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》(征求意见稿)甚至取消了针刺实验。

3月29日的刀片电池发布会上,比亚迪公布了三元锂电池、传统磷酸铁锂块状电池和刀片电池的对比针刺实验完整视频。视频显示,三元锂电池“一刺即爆”,在两三秒内就出现了剧烈燃烧,表面温度超过500摄氏度,电池表面放置的鸡蛋被炸飞;传统磷酸铁锂电池有烟雾冒出,但没有出现明火,表面温度在200—400摄氏度,电池表面的鸡蛋被烤焦;而刀片电池则没有出现烟雾和明火,电池表面温度也仅有30—60摄氏度,电池表面的鸡蛋没有变化。

据中科院院士、清华大学教授欧阳明高分析,刀片电池之所以能通过针刺实验,一方面是因为长条状的电池散热面积大,另一方面,是形成电池短路的回路长,产热量少,这两个因素决定了刀片电池温升速率较小。

由于屡屡曝出起火事件,电动汽车的安全性引发质疑,据中国汽车流通协会发布的报告,由于多起电动车爆炸起火事件的影响,有近30%的消费者担心电池安全问题,并因此放弃购买电动汽车。

据新能源汽车国家大数据联盟的调研,在电动汽车已查明的着火原因中,电池问题占比最高,达到58%;而据新能源汽车评价规程(CEVE)的资料,2019年发生的电动汽车起火事故中,三元锂电池车辆占比最高,达到60%,磷酸铁锂电池车辆占比仅为5%。

三元锂电池能量密度较高,在乘用车近两年的“续航竞赛”中,三元锂电池成为汽车厂商主流选择。但三元锂电池的热稳定性较差,尤其是厂商为追求更好看的数据,推动了三元锂电池迅速“高镍化”(三元锂电池正极材料中含镍钴锰三种元素,提高镍的比例可提升能量密度,但电池的化学稳定性会下降),安全风险在进一步上升。

比亚迪的刀片电池通过了针刺实验,意味着通过技术革新,磷酸铁锂电池达到了更高的产品稳定性和更低的故障率。“把自燃从新能源汽车字典里抹去”的刀片电池,会对三元锂电池把持的乘用电动汽车市场形成颠覆性冲击吗?

王传福在发布会上表示,对电池能量密度不切实际的追求,彻底“带偏了”动力电池行业的发展路线,并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨重的代价;而刀片电池的发布是在“纠偏”,不但彻底解决新能源汽车行业安全痛点,还将倒逼整个行业做出改变。

关于刀片电池的应用前景和对行业的影响,弗迪电池董事长何龙透露说,“几乎所有你能想到的汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术合作的方案”。 文/长城新媒体记者 傅雪峰

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

这根钢针到底刺痛了谁?小白三分钟带你了解针刺实验

不知道大家最近有没有发现,有一根钢针很火,还引发了一场骂战,究竟是什么钢针这么火,逼得大家在网上哔哔赖赖,小白按照发生的时间线来给大家介绍一下。

2020年3月

以安全为最大卖点的比亚迪刀片电池上市,并在发布会上公布了刀片电池与其竞品针刺实验对比的图片,实验结果为比亚迪刀片电池完胜与其对比的三元锂电池和硫酸铁锂块状电池。

2020年5月21日

导火索出现,名为@小鱼锂电的微博博主发布了其对宁德时代811三元电池的针刺实验视频,从实验视频来看,被钢针穿刺后的电池出现明显起火现象。

2020年5月22日

宁德时代官方微博发布一条微博,内容为:“是什么阻碍了宁德时代做针刺实验?是技术?是体制?是巨头的面子?不,是钢针!”,同时还附上了宁德时代三元电池包针刺实验的视频,从视频来看,实验用的钢针因为刺不穿电池包而断了。

2020年5月23日

宁德时代官方微博这个事件发布微博,内容为:“宁德时代早在2017年就已掌握三元电芯通过针刺实验的激素,但是为什么没有推广?通过针刺测试=电池安全?”

2020年5月24日

比亚迪销售副总李云飞发布微博,其微博核心观点为:针没有刺穿电池包引发电池短路实验已经是失败的,针刺实验的目的是要让电池短路,以观察电池的热失控情况。

2020年5月25日

一名微博名为David工科男的宁德时代工程师发布微博,表示李云飞的观点存在技术漏洞,并且嘲讽了一波李云飞。

事件发生后,有投资者向宁德时代董事长进行提问,其中有提到电池安全测试的问题,宁德时代董事长称:“电池的安全和电池的滥用测试是两回事,有些人把滥用测试的通过等同于电池的安全”,正是这幅截图引发了网络上的热度。

相信看到这里大家都明白得七七八八了,总的来说网络上大家认为大致观点为比亚迪认为宁德时代的针刺实验是失败的,宁德时代认为比亚迪滥用实验证明其电池安全。不仅如此,从上述的时间线还能引出几个问题:

1.宁德时代视频中的实验是否能成功证明其电池包通过针刺实验?

2.通过针刺测试是否等于电池安全?

3.动力电池的安全标准除了针刺实验还有什么?

4.宁德时代董事长真的说比亚迪滥用实验吗?

对于这事件批评某一方的文章相信大家看多了,那小白就围绕着这四个问题,带大家从三个方面了解一下这次的事件。

什么是针刺实验?

从《动力电池安全解决方案研究进展》刘贯东 尚随军这篇论文中我们可以看到,从红线标记的地方可以看到,针刺实验对于动力电池来说是属于机械滥用,所以宁德时代董事长所说的并不是大家所理解的“比亚迪滥用实验”,而是指对于电池的机械滥用实验,大家多少有一点曲解意思。

那针刺实验是什么呢?我们粉色标记的地方接下去看,机械滥用、电滥用、热滥用的共同特点是先引发电池的热失控,而热失控是指电池温度急剧升温,最终引起电池过热、起火和爆炸现象。

所以比亚迪副总的观点并不是全错的,那究竟宁德时代的针刺实验有没有失败呢?

同样是出自同一篇论文,从上述粉线标记的文段来看,对于动力电池的安全测试是要求从单体到电池系统的结构设计是安全稳固的,所以说宁德时代的针刺实验不能说是失败的。

虽说实验不能定义为失败,但是宁德时代没有换一只钢针重新做一次成功穿破电池包的实验给大家看,这种行为是否有一点避重就轻,转移视线呢?

动力电池的安全标准有什么呢?

针刺实验是否为电池包唯一安全标准呢?这个问题就可以看一下国家公布的GB30381-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,小白现在来为大家整理一下安全要求。

从小白整理的安全要求中,我们可以看到是没有针刺实验的,所以我们可以把针刺实验理解成考试中的附加题,并不能把“通过针刺实验=电池安全”作为真命题。

对于这件事件我们要做什么?

其实这个问题就是小白想写这篇文章的原因。

从2019全球动力电池出货量排名可以看到,宁德时代和比亚迪不仅仅是国内的一哥二哥,在全球排名也名列前茅。@小鱼锂电做的这个实验本意应该是给国内厂家打响警钟,是时候要注意自己的电池是否安全。

但事实上这件事情放到网络上就变成了犹如私生饭打架一般的骂战,在上述几篇微博下,不难看到这些言论。

小白不知是水军刷舆论还是真的有脑残粉的存在,现在我们应该做的不是一起督促宁德时代重新做一次实验自证清白吗?用动力电池还能用出优越感?是不是用南孚的就该鄙视用555的?

夏天来了,电动车自燃事件又开始渐渐出现,不仅仅是温度高,在南方地区下雨积水也是对电动车电池安全的一大考验。

电动车自燃不仅仅是车主的事情,分分钟还会波及大家的生命安全,没有人能独善其身。

内燃机已经发展了上百年,而电动车是新兴品种,不管是动力电池的技术还是对其安全方面的标准肯定不如汽油车版成熟。

小白觉得这个就是契机,让大家把目光都放在动力电池的安全问题上,而不是那卑微的优越感。

在回到这篇文章的题目,这根钢针究竟刺痛了谁?痛的可能只有消费者吧。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

严到无法强制执行:一文读懂电池针刺测试

2020年3月底,新能源汽车引领者比亚迪宣布正式推出刀片电池。发布现场播放的一段对比三种电池针刺实验的视频显示,刀片电池攻克了电池内部短路引发的热失控,成功征服了针刺穿透测试。一石激起千层浪,这一测试直接刺中了动力电池行业的最大痛点,引发行业内外广泛关注和热议。

动力电池热失控威胁生命安全

锂电池的发热和热失控,我们其实并不陌生,从笔记本电脑到智能手机,因为使用不当、设计缺陷等原因而导致过热或爆炸的示例时有发生。而电动汽车庞大的电池包覆盖成百上千个电池单体,只要一个单体发生短路引发热失控,整个电池包就有可能被殃及,造成安全事故。

导致电池单体热失控的原因有很多,比如外力破坏、高温炙烤、生产工艺缺陷等等。不同的电池单体由于材料不同、设计不同,在发生短路后,热失控的剧烈程度会不一样。一般来说,三元锂电池热量释放剧烈,表现为爆燃或者自燃;铁锂电池热量释放慢,表现为喷烟,或者喷烟后自燃。

热失控的剧烈程度,与电池自燃的概率正相关,这直接关系到乘坐者的生命安全。鉴于新能源车自燃事件频发,新国标也明确增加了电池热扩散实验,要求电池热失控后5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。

针刺测试刺中新能源车行业痛点

内部短路是电池热失控的罪魁祸首。那么,如何在电池开发时验证内部短路引发热失控的状态?针刺测试看似有些极端,但其实是最直接的试验方法。

针刺测试,就是在实验室环境下,利用钢针刺穿电池单体(或者模组),强制破坏电池内部结构,造成内部短路,进而引发热失控。在GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中,能够在针刺贯穿后1小时内不爆燃、不起火的电池,才算通过针刺测试。

在众多电池安全测试中,针刺测试是业内公认最难通过的,被称为“电池安全测试领域的珠穆朗玛峰”。测试视频让人们亲眼目睹、直观感受到该项测试的震撼,也证明刀片电池无可比拟的安全优势。

通过针刺测试视频我们可以看到,在同样条件下,三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃,并发生极端的热失控——剧烈燃烧现象,电池表面的鸡蛋被炸飞。传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火,有烟,表面温度达到200℃~400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦。刀片电池在针刺穿透后无明火、无烟,表面温度在30-60℃区间。

由于针刺测试对三元锂电池过于严苛,特别是近年来三元锂电池追求高镍化,使得热稳定性进一步下降,因此针刺测试每刺一针,都刺在了动力电池行业的痛点之上。也因此,自2017年开始,针刺测试不再作为动力电池安全测试的强制标准,而在新国标中,针刺测试干脆被直接拿下。

多场景,针刺测试和日常用车联系紧密

针刺测试不仅仅是一项滥用测试,它和我们日常用车联系其实非常紧密。首先,生产工艺缺陷、电池遭遇过充过放,都有可能导致锂离子电池内部生长出枝晶,枝晶刺穿电池内部的隔膜后,就会导致内短路引发热失控;相邻车辆起火等外部热源的炙烤下,电池内部也有可能发生内短路,导致热失控。

另外,乘用车动力电池包放在车辆底部,车辆托底、碰撞时电池包受到挤压发生变形,有可能伤及电芯,导致内短路,引发热失控。总之,锂离子电池的特性决定,动力电池不可能绝对安全,因此,负责任的电池生产厂商会将开发测试标准尽可能“就高不就低”。

作为消费者,应当在选择新能源车时擦亮眼睛,将动力电池的安全性作为重要参考指标,而不只是一味地追逐高续航。从行业层面看,刀片电池从技术上引领全球动力电池回到发展正轨,如果能在新能源车中大量普及使用,也势必将帮助整个行业更加健康安全地成长。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

三元锂电池实验视频(三元钛酸锂电池制作视频)

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