电动车用动力电池安全试验技术发展 wzd

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1、电动车用动力电池安全试验技术的发展中国北方车辆研究所动力电池测试中心王子冬演讲者：王子冬工作单位：中国北方车辆研究所（201所）经历：1982年毕业于北京理工大学车辆学院，学士学位1992年-1993年在日本学习，重点学习日本的企业管理、产品开发、生产线管理、产品的市场开发。1994年回国后担任北方汽车质量监督检验鉴定试验所常务副所长1996年曾去美国三大汽车公司学习汽车产品的研发技术2002年至今担任国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任现在受国家发改委和科技部的委托，主要负责电动车用各种动力电池的测试、评价和产品认证工作联系电话；010-83809250Em

2、ail：wangzi@ht.rol.cn.net一.动力电池安全测试标准和试验我们在完成国家863电动车重大专项课题任务过程中，积极开展测试方法研究工作，组织并负责起草了我国汽车行业电动车用动力电池强制检测标准《电动汽车用锂离子蓄电池》（QC/T743-2006）《电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》（QC/T744-2006）《电动汽车用铅酸蓄电池》（QC/T742-2006），参与了HEV、EV电动车用动力蓄电池测试规范和国家重要技术标准的制定工作。我国的汽车行业涉及的动力电池安全标准国家十五863计划电动车重大专项实施过程中，根据课题滚动制定了相应的EV/HEV车用锂离

3、子蓄电池测试规范；2004年启动的动力电池汽车行业标准制定工作，与重大专项同步实施。该系列标准于2006年8月1日实施，已应用于发改委电动车公告管理强制性检测工作中。考虑到电动车用动力蓄电池的使用性能及使用特性，QC/T743-2006明确了单体和成组或模块的划分，并将试验项目以单体和模块相应划分；各项目检验标准依据国内外相关标准、国内动力电池的研发水平及电动车实际应用特性确定，均比国标的相应项目要求严格。特别值得注意的是，在2005年行业标准的起草过程中，对于如何把握和评价动力电池安全性能是非常慎重的。IEC62281、UL1642、UN38.3《联合国危险物品运输试

4、验和标准手册》、美国USABCEV车用电池测试手册、美国Freedomcar项目HEV车用电池测试手册等都对电池的安全测试有详细要求。从科学、实用以及我国动力电池发展阶段考虑，在标准中明确的滥用条件主要包括：短路试验、挤压试验、跌落试验、针刺试验、加热试验、过充试验、过放试验等，并将单体及模块蓄电池的安全试验分别要求。目前我正在起草国家新能源汽车公告管理的电池测试标准。单体----20℃放电容量功率测试、-50℃~100℃放电容量、充放电特性测试、常温/高温荷电保持能力、大电流放电试验、常规循环寿命试验、模拟工况循环寿命试验、安全试验（包括针刺、挤压、短路、过充、跌落、

5、高温）等。模块：简单模拟工况、-50℃~100℃放电容量试验、耐振动试验、一致性测试、循环寿命试验等。安全试验（包括针刺、挤压、短路、过充、跌落、高温）等。目前主要项目:二、国内外电池性能的差异（其中的曲线日本电池是模块数据，国内电池是单体数据）国内外几种电池的性能比较曲线国外几种电池的性能比较曲线我国HEV用镍氢动力电池性能进展我国HEV用镍氢动力电池性能进展.国外高功率型电池的比功率高、电池动态直流电阻小、电池一致性好、可靠性好，电池组在使用过程中的通风设计合理、环境一致性好，管理系统简单，商品化水平高。国内电池的技术和生产水平与国外相比，还有比较大的差距，我们应该

6、加大电池研究、设计、生产方面的投入，认真分析产生差距的技术原因，研究“具有自主知识产权”的解决差距的方法。总体评价比较三.锂离子电池安全试验问题分析与讨论安全问题如何发生？过充电时会出现容量损失或热失控电池挤压破裂或短路时排气和可能热失控锂离子电池过充电时的安全问题因为过充会使正极脱出更多的锂从而在负极上析出金属锂生成锂枝晶；过度脱锂的正极发生结构变化，同时有放热反应发生！电解质有时机溶剂体系，会发生分解反应甚至燃烧！影响锂电池安全性的因素正、负极材料隔膜电解液电池结构使用条件保护措施电池安全性讨论滥用条件：短路；积压；针刺；过充电；高温；冲击；震动等锂离子电池正极

7、材料热特性材料名称LiCoO2LiMn2O4Li(NiCoMn)O2LiFePO4可逆比容量(mAh/g)140100150145中点电压(V)3.73.83.63.2充电终止电压(V)4.254.354.33.85对过充电的承受能力(V)0.10.10.050.7室温循环寿命(cycles)6006001000150055℃循环寿命(cycles)3001003001200DSC热流(kJ/g)65015060010无保护下的过充电4.9/3C爆炸8V/3V火焰8V/3C火焰25V/3C通过价格(元/Ah)20152212可获得的电池比