锂电池针刺测试的方法,电池上ct是什么意思

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在不上两平米的隔离室里,每个人的双眼集中在屏上,盯住试验室那端短针慢慢降落,随后越过全部匕首电池。那一刻,整个房间都已经被宁静包围着。

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并没有起烟、并没有着火,电池扎针以后纹丝不动,扎针点温度小于 35℃。

大伙陆续难以名状,了解是不是已经进行穿刺术实验,实验室人员提出了肯定回答,好像扎针从没发生了,然而这恰好是实验的绝佳结论。

一般来说,车辆电池可以亲身经历针刺试验而没有出现电池热失控状况早已足以说明其安全系数,但蜂巢能源无锡市全世界锂电池产业创新中心,电池从开发到批量生产进入车内要经过的磨炼绝不仅于此。

第一重:不断剖析测试的原材料关

一般来说,电池结构可以分为电池正极材料、电池正极材料、电池膈膜、锂电池电解液等几一部分,任何一个一部分都能再往后细分化至较小的原材料企业,而任何一种原材料的挑选运用、压实密度、管理体系适配性在开发阶段都经过反复地测试和认证。

据试验室相关负责人介绍,现阶段试验室已具备正负极材料匀浆施胶;锰酸锂电池配备、物理性能测试、氧化电位等光电催化测试;试品封装形式测试等多项实验能力。

以匕首 L600 锰酸锂电池为例子,研发团队在通过不断剖析测试之后才选用高粘度有机溶剂,为此提升锰酸锂电池在零下低温里的流通性和电阻率,进而优化了长电芯的超低温电池充电能力,从根本上解决冬季里程数急剧下降问题。

与此同时,锰酸锂电池还专门增强了作用添加物,在电池初次充电时,可以在负级产生缩聚反应,产生一层牢固的防护膜。该防护膜高温下保持平稳不溶解,使负级和锰酸锂电池不出现有危害反映,可以大大提高高温下下安全可靠,大大提高循环寿命。

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针刺试验即时温度数据信息

值得一提的是,上文提及匕首电池在针刺试验当中着火不起烟,其实就是归功于其耐热和绝缘性能出色的瓷器膈膜。

第二重:电池特性安全常规体检关

在原材料方面产品研发上,理化分析测试是极其重要的步骤之一,关系着电池特性与安全主要表现,根据对电池原料的成分、工艺性能、显微结构和表面形貌展开分析,由此明确原材料能不能达到电池生产制造规定。

据蜂巢能源研究中心无锡市实验部高级总监刘超详细介绍,理化分析试验室目前 40 余台大中型高技术机器设备,具有 131 项的专业化测试能力,可以遮盖原材料开发设计、电池管理体系开发设计、电池原理及安全分析等测试要求。

释氧温度高低和释氧浓度取决于原材料持续高温耐热性和安全系数,为了能测试原材料的释氧温度,蜂巢能源选用“同步热分析仪-气象色谱仪-质谱联用仪”的方式对原材料释氧开展精准剖析。

此外,为了能够全面了解电池的结构原理,电池生产商要用高精度机器设备对电池开展“常规体检”,类似身体 CT。

蜂巢能源薄膜光学剖析室陈列设计着 3 台大型仪器——2 台工业生产 CT 和 1 台原点 X 放射线衍射仪,工业生产 CT 通常是电池做常规体检,为此测试电池内部构造,如两端对齐度、褶子等,用以工艺控制和失灵说明,而原点 X 放射线衍射仪乃是用以电池原材料的分子结构测试、剖析。

根据原材料认证阶段后,原材料才可以做成电池试品,研制的下一步就是认证电池的电气性能。电气性能试验室就关键担负各项任务,如电池的容积、动能、不一样荷用电量中的填充因子和单脉冲充电放电能力,长期性循环寿命、存放使用寿命、自放电率等电气性能,分辨定制的电池是不是做到设计要点。

电气性能自然环境控制系统

据刘超详细介绍,无锡市研发基地全部电芯测试地区有 1.26 万只测试安全通道;在其中 200A 或以上安全通道有 4000 个,高精密测试安全通道有 1500 个。

为了确保测试的精确性,蜂巢能源的电芯特性测试仿真模拟具体适用范围,用金属材料直发夹板仿真模拟电芯在控制模块或电池包里的承受力状况,而且检测充电放电环节中工作压力转变,搭载了温度、工作电压、工作压力数据收集。另外还有三电极测试,用协助工作电压安全通道检测正、负级对金属锂的工作电压,探寻电池极限值适用范围,防止进行析出金属锂,确保电池安全可靠。

除此之外,蜂巢能源还联合华为公司、清华上线了电池运用检测系统——蜂云服务平台。该网站可以对运用蜂巢能源电池系统软件车辆即时工作状态开展检测,电芯数据信息主要用来进行后续电池性能分析,根据内短路故障预警信息、析锂预警信息、绝缘层预警信息等算法模型,能精准脱贫风险性电池,轻度内短路故障可以提前2个月预警信息,比较严重内短路故障可以从电池热失控前几小时预警信息,为此确保电瓶车应用安全。

第三重:十大“严刑”安全性检验关

在实现了物理性能测试和电气性能测试以后,匕首电池要想真正迈向批量生产,还需要亲身经历称得上“十大酷刑”的电池安全性测试,包含机械设备振动、变色涂料测试、耐腐蚀测试、海面侵泡、IPX9K 持续高温高压喷淋测试等。

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据刘超详细介绍,安全系数测试主要是为了认证驱动力电池设备在乱用条件下的安全系数,特别是认证驱动力电池系统保护自已的能力及在发生意外状况对乘客的维护能力。

据统计,蜂巢能源的电池室验室占地面积 5000㎡,目前机器设备 30 余套,能够进行电池单个、控制模块、BMS 和电池包/系统软件的机器、环境与电气设备的稳定性与乱用测试。

在其中,步入式耐腐蚀之间有 2 台复合型盐雾测试仓,较大测试室内空间 12m3,可以进行交替变化耐腐蚀、稳定寒湿、稳定寒湿等环境类测试;快变色涂料实验间 2 台 12m3 步入式自然环境箱,温度范畴温度在 -50℃到 150℃ 中间,变色涂料速度达10℃/min,并且有湿度控制作用,可以进行快变色涂料、寒湿交替变化、稳定寒湿等环境可靠性测试。

在大多数安全性测试中,针刺试验尤具趣味性,根据扎针仿真模拟电池短路故障情况,为此来验证电池会不会产生电池热失控状况。从效果也可以看出,匕首电池已具备领域标准化安全性。

从原材料到电芯,在所有电池产品研发过程中,任何一个最小的单位的改变都对电池性能状态和安全系数造成影响,为了保证电池在确保安全的情况下充分发挥较大特性,这个时候就需要电池生产商在前面研发生产及其后端电池安全监控上全环节全方位多角度不断测试,尽量在批量生产前清除全部不正确选择项。

此外,研制的另一层目的是为了对新技术应用、新路线的实践探索。在蜂巢能源无锡市全世界锂电池产业创新中心,蜂巢建立了好几个前沿科技试验室。

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据了解,蜂巢能源全固电池试验室已完成 20Ah 级硫系全固原形电芯的开发,这个系列电芯比能量≥350Wh/kg,顺利完成扎针、200℃ 热箱等苛刻试验,具有固态电解质原材料的公斤级独立生成,固态电解质膜连续化制取,全固硬包电芯拼装及新设备研发等自主开发能力,已申请 109 项专利权,在其中发明专利申请 93 项。

现阶段,半固态、全固电池开发设计方位愈来愈变成电池生产商和全车公司在电池规划布局突破的关键方位,但是根据其科技的超前性,业内姑且局限在半固态电池环节,并未能够实现全固电池的批量生产。针对驱动力电池企业来说,谁可以首先指引下一次新技术的浪潮,将于竞争中得到领先水平。

且让子弹再飞一会儿。

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