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安全无小事 易“发火”的锂电池以及安全测试介绍

导读: 以前,我们以前经常看到手机、笔记本的电池发生安全事故,现在这些情况也同样发生在锂电池应用新领域中。虽然与锂电池的应用规模比起来,这些安全事故相对罕见,但还是吸引了业界和社会的广泛关注(安全无小事)。

  以前,我们以前经常看到手机、笔记本的电池发生安全事故,现在这些情况也同样发生在锂电池应用新领域中。虽然与锂电池的应用规模比起来,这些安全事故相对罕见,但还是吸引了业界和社会的广泛关注(安全无小事)。

  除了酷炫的外表和操作界面之外,特斯拉留给世人印象的恐怕还得加上此起彼伏的锂电池起火事故。从去年下半年开始,9个月时间内,特斯拉发生了6起起火事故。国内电动车品牌比亚迪,同样在2012年发生过因锂电池被严重撞击而导致电池液泄露引起大火的事件。

安全无小事 易“发火”的锂电池以及安全测试介绍

  被称为“梦幻客机”的波音787除了大范围使用复合材料外,还将原来普遍使用的镍镉电池换成立锂离子电池。不过,其在2013年1月发生起火事件紧急迫降,最终导致该款机型全球暂时停飞。后续的调查显示,本次起火主要原因是锂离子电池因过热导致起火。

  当然,这些事件中锂电池起火的原因不一,有的甚至至今尚未查明失火的原因。比较常见的原因是电池发生短路,导致“热失控”,进而引起失火。所谓“热失效”,是一个循环过程,温度升高会导致系统变热,系统变热升高温度,反过来又让系统变得更热。

  锂电池如果过热,电解液就会被电解,从而产生气体,导致内部压力升高,严重的话会冲破壳体。与此同时,由于温度过高,正极材料发生氧化反应析出金属锂,在气体导致壳体破裂的情况下,与空气接触导致燃烧,同时引燃电解液,产生强烈火焰,导致气体急速膨胀,发生爆炸。

  鉴于锂电池的安全问题,国际上出台了较为严格的安全性能的考核指标。一个合格的锂离子电池,需要经过短路、不正常充电、强制放电、振动、打击、挤压、温度循环、加温、高空模拟、抛掷、火烤等实验。

  随着锂电池技术的发展和新的要求,相应的安全标准也正在更新。

  例如,在纯电动车用电池等新兴领域,对电池的寿命提出了要求。普通型电器,电池理想寿命是一到三年,但电动汽车生产商希望电池组寿命达到15年。那么锂电池的老化会不会造成安全隐患?为了探索电池如何老化可能影响安全,UL分别测试了普通锂电池在两种温度下(25度和45度)经历50、100、200、300、350、400个充放电周期。

  另外,波音787发生锂离子电池起火事件后,FFA(美国联盟航空管理局)亦迅速与工业界制定锂离子电池的适航标准。在达到这个标准之后,波音787才再次回到蓝天。

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