安全性測試為什么無法保障動力電池的安全？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-14 11:41
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從安全的角度來看，濫用安全性是可預(yù)測的，對每一個電池可以通過測試進(jìn)行評估，發(fā)生過程較長，可以通過保護(hù)措施進(jìn)行改善；但自引發(fā)安全性是不可預(yù)測的，隨機小概率發(fā)生，無法通過測試進(jìn)行評估，也不能通過質(zhì)量管理完全消除。目前，所有的安全性措施，均不能完全消除鋰離子電池安全隱患。
鋰離子電池安全性現(xiàn)實情況是，發(fā)生安全事故的鋰離子電池，之前均通過安全認(rèn)證。對于筆記本電腦電池而言，發(fā)生概率在幾百萬分之一； 如果按電池容量做事故幾率簡單放大計算：18650電池的事故統(tǒng)計概率—~千萬分之一，單只電池能量：9.2Wh；20KWh、100KWh電池組安全事故幾率：2.2/10000和1.1/1000;實際情況一定遠(yuǎn)高于此數(shù), 發(fā)生原因基本上是不可預(yù)測的內(nèi)短路所造成，而這種內(nèi)短路無法完全消除，引起安全事故的電池在制造時，均是合格品。
在動力電池領(lǐng)域，大電池（組）的散熱遠(yuǎn)較小電池（單只）困難；動力電池管理系統(tǒng)更為復(fù)雜，其有效性和可靠性降低；動力電池的使用環(huán)境更惡劣（高低溫、震動、碰撞）；動力電池要求的使用壽命長，在生命周期的中尾期問題更嚴(yán)重。
簡而言之，濫用安全性標(biāo)準(zhǔn)的測試結(jié)果，與發(fā)生或者不發(fā)生安全性事故，之間沒有“科學(xué)”聯(lián)系。
內(nèi)短路引發(fā)自引發(fā)熱失控
短路上的安全性，到目前看來有那么多的因素。從制造過程當(dāng)中的瑕疵，應(yīng)用過程中的瑕疵，設(shè)計過程中的瑕疵，以及一些不正當(dāng)?shù)膽?yīng)用，原因很多。與均勻發(fā)熱的外短路不同的是，內(nèi)短路是局部點的高溫。
內(nèi)短路如何引發(fā)熱失控？
內(nèi)短路風(fēng)險評估主要包括：低溫析鋰、負(fù)極金屬沉積、充電析鋰、數(shù)據(jù)加權(quán)、微短路，以及熱穩(wěn)定。其中最主要的是低溫充電的情況下，是否會析鋰，即使肉眼都發(fā)現(xiàn)不了的微小的金屬污染物都能導(dǎo)致內(nèi)部短路。
正極金屬污染物---化學(xué)內(nèi)部短路：鐵、鉻、鎳、銅、鋅等，即使肉眼都發(fā)現(xiàn)不了的微小的金屬污染物都能導(dǎo)致內(nèi)部短路，污染物在電池充電時在正極被氧化，變成離子進(jìn)入溶液，在電場作用下移動到負(fù)極，并在負(fù)極表面得到電子被還原成金屬，不斷地長大，刺穿隔膜，形成短路，表現(xiàn)為嚴(yán)重自放電，或者熱失控。
正極金屬污染物實驗驗證：在電池內(nèi)部放入不銹鋼粉，結(jié)果不銹鋼粉在正極表面，充放電時溶解到電解液中，并在負(fù)極表面析出。
導(dǎo)致金屬異物進(jìn)入鋰電子里面的可能性有很多，干燥氣封口發(fā)現(xiàn)的不銹鋼顆粒、空調(diào)風(fēng)管鍍鋅，有水分時會導(dǎo)致Zn脫落、門的來回移動導(dǎo)致合頁產(chǎn)生金屬粉塵、閉門器會導(dǎo)致不銹鋼粉、移動的開關(guān)會產(chǎn)生不銹鋼粉塵、柜子的磁吸會產(chǎn)生金屬粉塵、桌角與角鐵碰撞會產(chǎn)生金屬粉塵、生產(chǎn)設(shè)備被磨損的金屬等，都可能會通過空氣傳遞到電池制造中。因此，要把電池做好，生產(chǎn)環(huán)境的質(zhì)量控制需要非常嚴(yán)格。
