锂离子电池热失控安全测试方法

公司动态  |  2021-08-18  

摘要

目前行业内针对锂离子电池热失控安全测试的方法多种多样,其基本原理都是通过不同方法触发电芯内短路,从而引发电芯热失控。主要有:
  1、过充(电解质分解、枝晶形成)
  充电倍率:1/10C,1/3C,1C,5C电压限制:5V,1.2Vcharge,2Vcharge,20V,无限制初始SOC:0%~100%初始温度:~60℃截止条件:电压跌落,SOC限制,发生热失控存在问题:有的电芯设计有过充保护设计(CID,OSD等),如果采用该方法需要提前处理测试样品。同时,由于过充需要用到额外的充电设备,因此要求具备必要的保护措施或设备。电芯过充保护结构
  2、碰撞(跌落或模拟碰撞)(电芯电极之间、电芯电极与其他结构件应撞击接触)
  SOC:100%测试条件:直径为150mm的圆柱体,50%的变形量说明:碰撞并非电芯热失控的专用触发方式,由于碰撞过程中结构件发生相对复杂的变形,通常用于评估电芯-模组-电池-整车结构的可靠性,碰撞也不能保证一定会触发热失控。
  3、加热(通过加热导致电芯隔膜收缩,触发内短路发热)
  SOC:100%加热功率:采用500W~2000W加热片或加热丝持续快速加热直到触发热失控说明:经大量验证,加热可有效触发电芯热失控,但是由于加热需要额外的加热设备;针对已成组的电芯加热需要选择合适的加热点,避免加热过程中邻近的电芯异常发热。
  4、外短路(内短路和外短路有时候短路电流不高不足以触发热失控)
  SOC:100%,RT~55℃短路电阻:0.3mΩ~100mΩ说明:电芯的内阻在短路大电流的作用下发热从而触发热失控,外短路可能触发热失控,但是由于短路电流取决于电芯内部和外部的电阻值,有的电芯有短路保险丝设计,该方法就不适用了。
  5、模拟电芯内短路
  模拟电芯内短路相对上面几种方法来说不需要太多的外部控制条件和因素。
  多种内短路因素:锂或铜枝晶,电芯隔膜破损,Particles杂质,机械冲击等等
  标签:电芯微短路测试热压机

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