動力電池的安全測試和濫用測試的差異在哪？

摘要

針刺單體電芯就類似于點火測試汽油、柴油的易燃性，完全忽略油箱的保護作用。

寧德時代內部人士表示，通過針刺不等于電池安全，不做針刺測試不等于電池不安全。

不久前，比亞迪秀出了新武器——刀片電池。這款電池一經(jīng)發(fā)布，就引起了不小的關注。比亞迪與寧德時代之間的競爭態(tài)勢也更加緊張。

除了更好的空間利用率外，刀片電池的最大宣傳點就在于安全性。但寧德時代卻認為：比亞迪正在“混淆概念”。

此前，比亞迪曾多次通過“針刺測試”來證明其安全性，而反面案例就一遇針刺就起火的三元鋰電池。中國動力電池頭名寧德時代的主要產(chǎn)品便是三元鋰電池，所以該測試被部分人解讀為比亞迪在對寧德時代“秀肌肉”。

針對針刺測試問題，媒體對話了寧德時代內部人士。該人士對媒體表示，通過針刺不等于電池安全，不做針刺測試不等于電池不安全：“動力電池的安全性主要表現(xiàn)在系統(tǒng)熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全，而不止是電芯的安全?！痹谄淇磥?，針刺單體電芯就類似于點火測試汽油、柴油的易燃性，完全忽略油箱的保護作用。

該內部人士表示，現(xiàn)在很多人會把動力電池的安全測試和濫用測試進行混淆，而針刺測試屬于舊版濫用測試的一種。安全測試是結合一定場景，以人員保護為目標而制定的相應的測試。濫用測試是指在非常極端的情況下對一些電池性能邊界的探索。

比亞迪銷售有限公司總經(jīng)理助理杜國忠也承認，針刺是針對極端條件場景下的測試，一般情況下不會發(fā)生，且現(xiàn)在所有的電池包都有高強度的殼體保護，消費者不用太擔心。但他同時強調，不同類型電池在針刺實驗中有不同表現(xiàn)，還是和電池材料、企業(yè)技術、工藝及品控水平息息相關，是有一定意義的。

“時至今日，在電池領域多達300多項的測試方法中，公認最難的仍舊是針刺試驗?！倍艊覍γ襟w表示。

針刺測試源自21世紀初3C消費電子鋰離子電池濫用安全測試要求，用于模擬裸露電芯被外部尖銳異物刺穿導致熱失控的后果。當時，為了通過針刺測試，不少電子產(chǎn)品內置了短路放電方面的設計保護，這種設計既占用空間，又常常導致不當啟動。

由于新能源汽車行業(yè)起步大幅晚于3C電子產(chǎn)品，所以前期的汽車動力電池的相關測試標準直接引用了3C消費電子的電池測試。

隨著時代的發(fā)展，電池開始被集成到電子設備內部，有了設備外殼的保護，電池被釘子等外部尖銳異物刺穿的可能性幾乎為零。2012年，3C消費類電子鋰離子電池的濫用安全測試要求標準修訂的過程中，刪除了針刺測試這項要求。

當下的動力電池包幾乎均采用20mm厚的鋁型材做外殼，結實耐用、并且防腐蝕，普通小鋼釘?shù)韧獠考怃J物無法刺穿這一外殼，沒有機會刺到內部的模組和電芯。

“現(xiàn)實狀況下，電芯被針刺的情況不會發(fā)生，電池包底部‘鈍刺’和擠壓才是更符合真實場景的測試方式，”寧德時代內部人士表示，“目前各車企和電池企業(yè)都已將底部球擊測試納入實驗要求?！?/p>

5月18日，中國電動汽車動力電池領域的第一份強制性國家標準《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中就明確取消了針刺測試，在該標準中也不再單獨對針刺試驗進行評價。

標準編制對于取消針刺測試給出的三條理由是：IEC （國際電工委員會） 的電池標準沒有采用針刺；按過往經(jīng)驗針刺與實際失效模式不相符；《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)定》規(guī)定針刺為暫不執(zhí)行項目。

杜國忠表示：“如果這次納入標準的話，市面上大多數(shù)電動汽車都達不了標?！彼J為，針刺測試被納入標準會影響消費者心理，并影響銷售，所以國家基于更全面的考慮才決定取消。

寧德時代內部人士表示，磷酸鐵鋰電池更容易通過針刺不是因為技術先進，而是因為材料本身熱穩(wěn)定性好，但對能量密度更高的三元電池而言，針刺是個挑戰(zhàn)，但并非過不了。

“寧德時代已擁有讓高能量密度三元電池通過針刺測試的技術，并分別在日本TUV和深圳TUV認證實驗室通過了針刺測試，”該內部人士說到，“但寧德時代依然支持新國標取消針刺測試。我們希望行業(yè)關注的方向集中到整個系統(tǒng)層面的安全問題?！?/p>

新國標在調整了電池單體、模組測試的同時，重點強化了電池系統(tǒng)熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全等要求。特別是標準增加了電池系統(tǒng)熱擴散試驗，明確要求電池單個單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間。

“要達到真正的市場安全，需要通過各級安全系統(tǒng)體系來保障，而不是通過某項單一的測試來保障?！痹搩炔咳耸勘硎?。
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