新能源汽车：LFP/C电池挤压与针刺安全测试详解

在汽车电子领域的新能源汽车发展中，动力电池的安全性起着至关重要的作用。TUV（德国莱茵TUV集团）的测试标准为确保电池的安全性能设定了严格的规范，主要包括安全测试和滥用测试。其中，滥用测试包括挤压(crush)测试和针刺(nail penetration)测试，这两种方法对电池的耐用性和稳定性有着极大的考验。 挤压测试是一种模拟极端环境下的情况，通过直接施加外部机械力，使电池承受形变，这可能导致电池内部组件如隔膜破裂、刺穿，引发内部短路，进而可能触发热失控。这种测试旨在验证电池在受到意外压力时是否能保持结构完整性并防止危险的化学反应。 针刺测试则是将外部金属异物插入电池内部，以检查电池抵抗穿透的能力。如果电池能够抵抗这种穿透，说明其内部结构设计坚固，不易因外部因素导致内部短路。例如，图2所示的ELIIYPower的50Ah LFP电池在TUV的针刺测试中表现良好，即使钢针贯穿电池表面中心，也没有出现异常，显示出了良好的热稳定性和安全性。 ECPower还通过仿真技术研究了不同直径钢针对NCM电池（5Ah，120Wh/kg）针刺测试的影响。实验表明，钢针越细，穿透电池所需的时间越短，相应地，产生的热量也越多。这就要求NCM电池在设计时不仅要考虑强度，还要兼顾散热性能，以确保在面临尖锐物体穿透时仍能保持足够的安全性能。 动力电池的安全测试是对电池性能的全方位评估，它涵盖了电池在正常使用和非正常情况下的行为，如挤压和针刺等极端条件下的响应。这些测试不仅对于确保电动汽车用户的安全至关重要，也推动了电池材料和设计的不断改进，以适应日益增长的市场需求。随着新能源汽车市场的快速发展，电池安全测试的标准和方法将不断更新和优化，以满足更高的安全标准和性能要求。