在寧德時代,這些極端,苛刻的實驗包括挑戰(zhàn)高溫火燒、擠壓、沖擊、振動、海水浸泡、高低溫沖擊等,可多達230項。
電池儲存的化學能既可以轉化成車輛動力,也可以轉化成破壞力。能量越高,破壞力就越大。如果來算一下電動車電池的潛在風險,會是如何?
以三元電芯為例,能量密度可達270Wh/kg,一輛續(xù)航里程超過400km的純電動乘用車配置三元電池包的電量超過60kWh,如果將這60度電所攜帶的電能全部換算成TNT,那就是51公斤炸藥,可以將方圓30m的范圍夷為平地。
算這么多,不是駭人聽聞,也不是要告訴大家電動車不安全——實際上傳統(tǒng)燃油車的能量轉換效率遠低于電動車,因此攜帶的能量更多。在這里要說的是,在動力電池的各項性能中,
安全,是最重要的!
所以,在重裝上陣前,電池組還需經歷"九九八十一難"才能修成正果。在寧德時代,這些極端,苛刻的實驗包括挑戰(zhàn)高溫火燒、擠壓、沖擊、振動、海水浸泡、高低溫沖擊等,可多達230項。
在寧德時代,只有成功通過層層磨煉的電池產品,才能被放行使用。
火燒測試
在高溫油氣煙火下,鉛、鋅等金屬材料早已熔化。但是,電池組卻要在這樣的高溫下進行“生存”挑戰(zhàn)。
在這項極端且具有危險性的測試中,行業(yè)的國家標準是外部火燒130秒,電池不起火、不爆炸。但在CATL,一切有著最高的要求。國家標準要求外部燃燒后不起火不爆炸,CATL則挑戰(zhàn)做到了外部火燒130秒后,電池依然可以正常工作;國家標準外部燃燒時間要求為130秒即可,CATL甚至研究了連續(xù)燃燒1小時后,電池依然沒有爆炸危險。而在這樣的情況下,即使是熔點為660℃的鋁材,也早熔化成了液體。
通過這樣嚴苛的火燒試驗,即使遇上火災或車輛燃燒,也不會出現(xiàn)電池爆炸的危險,避免出現(xiàn)二次傷害。
振動測試
顛簸路面對電池產生的振動,可能會引發(fā)質量不過關的電池產品固定不良,零部件松動,外殼破裂最后引發(fā)安全失效的情況。為此,國家標準要求對動力電池進行振動測試。
振動臺用來模擬電池包在實際使用中會遇到的顛簸路況,環(huán)境箱用來提供不同的溫度環(huán)境,充放電機則用以提供充放電的實際工作情況。這三部分組成了帶溫度帶負載的振動測試系統(tǒng),真實模擬了實車使用時的情景。
這是寧德時代的一座推力20噸的振動臺,用來模擬電池包在實際使用中會遇到的顛簸路況,但其振動強烈程度更甚于實際路況。在試驗中,電池包一秒鐘要被振動200下,而電芯模組則要被振動2000下。蜜蜂的翅膀每秒鐘振動400下,我們就可以聽到“嗡嗡”的聲音,每秒振動2000下的電芯模組所發(fā)出的聲音是非常尖銳刺耳的。
在寧德時代,這樣的振動承受挑戰(zhàn)算的不是分秒,而是小時。在這里,電池包需在-30℃至60℃的環(huán)境條件下,電池包連續(xù)隨機振動21小時,這樣可等效模擬數十萬公里的行車疲勞情況。
數十小時,每秒振動高達2000下,電池依然運行正常。
加速度沖擊測試
與振動試驗類似,沖擊測試用以測試電池包的機械結構穩(wěn)定,其模擬車輛通過路障時,瞬間顛簸對電池包結構的沖擊。
在寧德時代的沖擊測試中,最高加速度可高達100G。
100G加速度如何理解?
載人航天飛行器的向心加速度最高可達15G。
一輛電動大巴被時速為50公里的小車撞擊時,電池包所受到的加速度約為30G。一般人的心臟承受的最大加速度為50G。而目前有記錄的,人體能承受的加速度極限約為40G。
但在如此強烈的加速度沖擊下,電池包依然運行正常。
擠壓測試
擠壓測試用于模擬電池在交通事故時受到擠壓的情況。電池受到擠壓時在結構上可能由外至內被破壞,出現(xiàn)高壓短路,電芯被內部零部件刺破漏液,造成熱失控,進而引起起火或爆炸。
在寧德時代的擠壓試驗中,施加給電池包的力是10噸。一輛2噸的車,以90km/h的速度行駛撞擊,其撞擊力剛好是10噸。
從圖中可以看到,在10噸外部力量的擠壓下,復合鋁材質的電池包外殼已出現(xiàn)了明顯的變形,但電池包整體結構完整。對于擠壓測試的通過標準一般是不起火、不爆炸。而寧德時代的電池產品,甚至可以在擠壓變形的情況下,繼續(xù)正常工作。
自此,經過數不清的復雜加工工藝和檢測測試流程,一塊印有CATL標志的成品車用電池單元終于誕生了。
但即使如此,寧德時代對于質量的把控還遠沒有結束。為了把控在日常使用時的質量和品質,所有的成品電池和電芯都有自己獨一無二的編碼,如果未來某塊電池甚至某顆電芯出現(xiàn)故障,可以追溯到關聯(lián)生產線甚至關聯(lián)原料。
-
電芯
+關注
關注
14文章
737瀏覽量
25976 -
寧德時代
+關注
關注
21文章
1218瀏覽量
48383
原文標題:【松陵電器?特寫】230項檢測項目 寧德時代電芯好在哪里?
文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關推薦
評論