磷酸鐵鋰電池安全可靠性如何測試

來源：存能電氣  日期：2019-05-22 09:06  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池安全可靠性如何測試?一般來說，電池安全性是和電池中儲存的能量成反比的，即所能釋放的能量越大，其安全性風險就越大。磷酸鐵鋰材料到了250攝氏度以上才會出現放熱現象，因此磷酸鐵鋰電池應用在商用車上，尤其是城市公交車和大巴車上，這對國內電動汽車發展來說是一個正確的選擇，對人民生命財產安全更有保障。

　　磷酸鐵鋰電池安全可靠性如何測試?

　　一般磷酸鐵鋰電池測試項目包括：內部短路測試、持續充電測試、過充電、大電流充電、強迫放電、墜落測試、從高處墜落測試、穿透實驗、平面壓碎試驗、切割實驗、低氣壓內擱置測試、熱虐實驗、浸水實驗、灼燒實驗、高壓實驗、烘烤實驗、電子爐實驗等等。

　　1、擠壓測試：將充滿電的磷酸鐵鋰電池放在一個平面上，由油壓缸施與13±1KN的擠壓力，由直徑為32mm的鋼棒平面擠壓電池，一旦擠壓壓力到達最大停止擠壓，電池不起火，不爆炸即可。

　　2、撞擊測試：電池充滿電后，放置在一個平面上，將直徑15.8mm的鋼柱垂直置于電池中心，將重量9.1kg的重物從610mm的高度自由落到電池上方的鋼柱上。鋰電池不起火、不爆炸即可。

　　3、過充測試：將磷酸鐵鋰電池用1C充滿電，按照3C過充10V進行過充試驗，當電池過充時電壓上升到一定電壓時穩定一段時間，接近一定時間時電池電壓快速上升，當上升至一定限度時，電池高帽拉斷，電壓跌至0V，鋰電池沒有起火、爆炸即可。

　　4、短路測試：將電池充滿電后用電阻不大于50mΩ的導線將電池正負極短路，測試電池的表面溫度變化，電池表面最高溫度為140℃，電池蓋帽拉開，電池不起火、不爆炸。

　　5、針刺測試：將充滿電的電池放在一個平面上，用直徑3mm的鋼針沿徑向將電池刺穿。測試鋰電池包不起火、不爆炸即可。

　　6、溫度循環測試：磷酸鐵鋰電池溫度循環試驗是用來模擬鋰離子電池在運輸或貯存過程中，反復暴露在低溫和高溫環境下，鋰離子電池的安全性，試驗是利用迅速和極端的溫度變化進行的。試驗后樣品應不起火、不爆炸、不漏液。

　　磷酸鐵鋰電池安全性高嗎？

　　磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質，因此擁有良好的安全性。

　　有報告指出，實際操作中針刺或短路實驗中發現有小部分樣品出現燃燒現象，但未出現一例爆炸事件，而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電，發現依然有爆炸現象。雖然如此，其過充安全性較之普通液態電解液鈷酸鋰電池，已大有改善。

　　磷酸鐵鋰電池安全性如何解決？

　　1.提高電解液的安全性

　　電解液與正、負電極之間均存在很高的反應活性，尤其在高溫下，為了提高磷酸鐵鋰電池的安全性，提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。

　　2.提高電極材料的安全性

　　磷酸鐵鋰電池以及三元復合材料被認為是成本低廉、“安全性優良”的正極材料，有可能在電動汽車產業中普及應用。對于正極材料，提高其安全性的常見方法為包覆修飾，如用金屬氧化物對正極材料進行表面包覆。

　　3.改善電池的安全保護設計

　　除了提高電池材料的安全性，商品鋰離子電池采用的許多安全保護措施，如設置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯具有正溫度系數的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護電路、專用電池管理系統等，也是增強安全性的手段。

　　目前動力電池企業產銷狀況比較好，受到的各方面關注也相應比較多，這就更需要加強研發，不斷提升產品技術含量。影響磷酸鐵鋰電池電池安全性的主要因素有電池的材料選擇、結構設計、制造工藝、電熱管理、電池包設計和使用條件等，研究單體電芯產熱規律，根據電池的應用需求以安全為優先選擇材料和設計電池及系統結構，采用高精度設備制造，加強生產全過程的監測，開發智能化電池管理系統和根據整車使用條件設計磷酸鐵鋰電池包。