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汽车|10个问题带你看懂比亚迪的“刀片电池”( 二 )


之所以有这样的底气说这样的话 ， 和刀片电池通过创新工艺 ， 在保留磷酸铁锂高稳定性、高安全性的优势同时 ， 能量密度进一步提升等等方面都有密切关系 。
而把三元锂扎出花、刀片电池几乎安然无事的针刺穿透实验 ， 更是把这波舆论推到了风口浪尖 。
4、针刺试验是怎么回事？
针刺实验 ， 简单来说就是用一根钢针刺穿电池板 ， 来测试强制破坏电池内部结构、触发内部短路、进而引发热失控之后的电池反应 。 在全球范围内 ， 都是电池安全性测试方面最难通过、最严苛的一种实验 。
在我国的国家标准GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中 ， 在针刺贯穿后1小时内 ， 不爆燃、不起火的电池 ， 才算通过测试 。
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也因为针刺测试过于严苛、难以通过 ， 自2017年开始 ， 针刺测试不再作为电池安全测试的强制标准 。 而在新国标中 ， 针刺实验甚至直接被拿下 。
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某种程度上 ， 针刺实验可以说有点极端 ， 但其实跟我们日常生活用车很紧密 。
比如因生产工艺缺陷、电池过充过放 ， 有可能导致内短路、引发热失控；
比如相邻车辆起火等外部热源的炙烤下 ， 也有可能电池内短路、引发热失控；
比如万一托底、碰撞 ， 电池包受挤压发生变形 ， 有可能伤及电芯 ， 进而导致内短路 ， 引发热失控……
所以测试标准高 ， 绝不是坏事儿 。
5、三元锂爆炸 ， 而刀片电池安然无事？
目睹整个实验过程 ， 还是非常震撼的 。
实验现场摆着两种电池 ， 一种是三
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元(参数|图片)锂电池 ， 一种是比亚迪的刀片电池 。
在测试开始前 ， 先测量了两种电池的电压 。 现场的三元锂电池电压是4.16V ， 刀片电池3.42V 。
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做好实验准备之后 ， 先是三元锂电池“上战场” 。
直径为5mm的钢针 ， 以25±5 mm/s的速度 ， 从垂直于电池的方向 ， 贯穿电池的几何中心 。
在针刺瞬间 ， 三元锂电池表面温度迅速超过500℃ ， 并立刻发生剧烈燃烧 ， 冒起熊熊火焰……
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而刀片电池上场时 ， 除了能看见钢针穿透电池 ， 肉眼几乎看不到任何其他变化 。 无明火、无烟 ， 电压和温度变化也很小 ， 完全没有三元锂“一刺穿 ， 就爆燃”那么夸张 。
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↑ 红色为电压变化曲线 ， 黄色为针穿点温度曲线 ， 绿色为电池安全阀温度曲线
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↑ 电压变化最小到3.34V ， 变化幅度不足0.1V ， 针刺点温度变化1.1℃ ， 电池安全阀最高也才32.9℃
刀片电池为啥会有这样的表现？主要还是得益于它独特的结构 。 电极极板层数少 ， 钢针穿透的极板数量少 ， 触发内部短路的发热也少 。 再加上长而薄的设计 ， 散热性能更好 ， 也就不会有那么剧烈的反应了 。


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