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针刺试验暂不执行 谈谈动力电池的安全测试

工信部1月24日发布了3项强制标准征求意见稿的通知,其中一项是关于GB《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》(以下称GB XXXXX-XXXX),在这个意见稿里面,除了取消模块级别的所有测试,关于针刺的要求也发生了较大的变化。

首先看一下GB单体电池的要求,过放、过充、短路、加?#21462;?#28201;度循环、挤压,一共五项安全测试,跟GB/T31485-2015的10项测试要求相比,减少了4项。其中,单体电池的针刺要求也在GB里面取消了(作为这么经典的电池安全测试方法之一,不知道取消的背后有什么故事)。

我们来看一下征求意见稿的编制说明里面是如何解释取消针刺的。主要有三个理由:首先是准入管理里面规定暂不执行;其次是两个IEC等标准没有采用针刺;再次,认为针刺与实际失效模式不相符。这里面存在一些不太明朗的信息:

首?#20154;?#19968;下准入管理,在其附件3的新能源汽车产品专项检验项目及依据标准里面,的确说明“针刺试验暂不执行”,但是原因不明。另外这是暂时不执行,为什么是“暂时”,不是“永久”?将来可能会恢复针刺测试吗?原因也不明。这一条理由似乎有点让人不知所以然。

其次是IEC等不采用针刺。这个描述比较不全面。“等”?#21450;?#25324;哪些标准呢?除了明确提到的IEC62660-2, IEC62660-3没有采用针刺。其他的呢?在SAE J2464,UL-2580(参考电池安全测试(一))还是有针刺测试要求的。FreedomCAR虽然不是标准法规,但是作为比较流行的测试参?#25380;?#27861;,也包括了针刺要求。另外,几乎大部分?#32454;?#20225;?#30340;?#37096;测试标准在之前都是有针刺要求的。因此,这一条理由也是不太有说服力。

第三个理由是针刺与实际失效模式不相符。如何不相符呢?如果是说要求针刺测试完全能复制实际失效条件,这的确是有很大难度,的确是不相符的。不过,恐怕所有测试要求都很难完全复制实际的失效条件。测试条件只是间接反映从失效模式里面提炼出的一些典型的失效模式的条件。这里我们讲“模式”,模式是可以再现的,在实?#35270;?#29992;场合,的确存在异物刺入电池内部导致电池发生短路的可能。简单说不相符,似乎说服力不够。

不过比较有意思的是,同样在GB XXXXX-XXXX里面关于电池包的热扩散试验中,关于推荐的触发方式的选择上,赫然出现了“针刺”作为候选方法。这个让人有点不知所措。。。(不是说好取消了么,到?#36164;?#35201;闹?#38590;?#20040;?!)

以上是关于征求意见稿中一些不太清晰的地方。那么回过?#38450;?#30475;,如今纯电动的市场被推着往前走,电池能量越来越大,同样测试条件下电池失效产生的危害程度也呈上升趋势,?#28909;?#38024;刺25Ah,40Ah,70Ah,甚至100Ah的NMC方形电池,Level可能就直接从3或4直接跑到5了。技术层面上的确是有一些途径可以改善针刺,但是往往这些改善途径不能完全兼顾某些电池性能,因此是需要花一定的时间研究合适的技术方案的,能量越大,相应的难度也越大,企业的责?#25105;?#23601;越大,针刺对厂家来说是一个不小的坎。?#34892;?#21378;家可能会庆幸取消了针刺,这样对于拿到法规?#29616;?#30340;难度可能有所下降了,方便产品及时到客户手上。

这里要说的是,虽然针刺在征求意见稿中是取消了,但是需要清醒认识到的是:这只是标准法规层面上的测试不需要了,考虑到实际产品的安全可靠性,厂?#19968;?#26159;要保持?#26376;桑细?#35201;求,不能放弃针刺的研究。毕竟通过法规测试跟满足实际产品开发需求是两个不同纬度的事情。再说准入里面也说是“暂时”,谁能保证以后、将来、未来不会改变呢?在不断的快速改变、调整、优化中前进,这是我们这个市场的一个特点,也是很多外来者所不能很快?#35270;?#30340;。

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原标题:针刺试验暂不执行,谈谈动力电池的安全测试


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