频繁出现锂电池安全问题,或许你的电动车以及手机可能随时就会变成那种有着巨大潜在危险的“定时炸弹”,知晓怎样去检测电池所存在的隐患,并且掌握国家对于此的标准,这便是防止惨剧发生的最关键之处。
锂电池为什么总出事
每月几乎都有锂电池起火爆炸的新闻,从电动车充电起火,到手机突然自燃,问题根源在于电池内部结构受损,2023年北京消防部门数据显示,电动车火灾中80%与锂电池故障有关,电池在受到挤压、过充或高温环境下,内部隔膜可能破裂导致正负极短路,瞬间释放巨大能量,更可怕的是,这种燃烧不需要外部氧气,一旦起火很难扑灭。
极端环境下的安全测试
低气压考验
锂电池于高原地区进行航空运输时,会遭遇低气压环境,依据UN38.3标准,电池得于11.6kPa气压状况下存放6小时,此情形等同于海拔15200米的高空氛围,测试的目标是查看电池有无漏液、鼓包或者起火现象,自2019年某航空公司货舱锂电池起火事件发生后,该项检测变得更为严格,不合格的产品被严禁空运。
温度循环冲击
若电池经历从极端低温零下40℃到相对高温85℃这般剧烈的温差变化,那么这无疑会对其密封性以及稳定性产生考验。质检机构会把电池放置于高低温箱里进行多次循环操作,并且每次发生转换的时间不会超过30分钟。深圳有一家检测机构,其在2022年所做出的报告表明,大概15%接受送检的样品,在经历温度循环之后显现出容量衰减超过2%的情况,而这些电池在实际投入使用时,其寿命将会十分短暂。
机械滥用下的安全防线
外部短路模拟
电池正负极若意外接通,电流会瞬间在短时间内飙升,飙升幅度能达到正常放电几倍乃至是超过其10倍以上。在测试期间,工程师运用电阻小于50mΩ的导线,径直将电池正负极短路,而后持续24小时进行观察。合格电池应该能够借助保护板及时把电路切断,进而不会发生起火爆炸这一情况。在2023年广州所开展抽查的充电宝这一产品当中,有12%的产品没能通过此项测试。
撞击与挤压测试
用重达9.1kg的重锤,从61cm的高度做自由落体运动去撞击电池,以此模拟车辆碰撞或者重物压砸时的场景。当电芯被挤压到原始厚度的50%,或者达到最大挤压力13kN的时候停止。在某知名电动车品2021年的召回事件当中,是由于在撞击测试里发现电池组容易变形起火,所以最终更换了整套电池包设计。
电气性能的严格检验
过充保护机制

锂电池要是过度充电,就会在负极那儿析出锂枝晶,进而刺穿隔膜致使造成内短路。测试人员用2倍标准充电电流,冲着电池一直充电,一直到电压达到保护板截止电压的1.5倍。IEC 62133标准规定电池在过充实验里不能起火爆炸。杭州消防部门曾经模拟过充实验 ,普通锂电池在过充15分钟后温度急剧飙升至300℃以上。
强制放电考验
把完全放电的电池持续进行反向充电,来模拟因电路故障致使的异常放电,这项测试对于电池的负极铜箔而言是严峻的考验,那些不合格的产品在强制放电的时候会产生大量的热,甚至会致使外壳熔穿,实验室数据表明,优质电池的强制放电耐受时间相较于劣质电池要长出3倍以上。
日常检测的简易方法
万用表快速诊断
一般的用户能够借助万用表去检测电池的健康程度,在进行测量电压这个操作的时候,单体的锂电池其电压应当处于3.0V至4.2V的范围之间,要是电压过低那就表明电池有可能已经出现损坏的情况了,内阻测试这一环节更为关键,全新的18650电池其内阻大概是30-50mΩ,当使用之后内阻增大到100mΩ以上的时候,电池发热会显著加剧,建议要及时进行更换。
外观与发热判断
最直观的方法是观察电池是否鼓包,用双手对电池表面进行按压,一旦有明显凸起或者按不动,这便表明内部已经产气,此时必须立刻停用,充电之际用手背去感受电池温度,倘若温度超过了50℃(有烫手感),那就说明内阻过大或者保护板失效,2022年上海某小区发生的火灾正是因为用户忽略了充电时电池异常发热的征兆。
保护板的专业检测
电压一致性验证
多串的电池组里头,各串的电压差需要小于0.1V,用万用表依照顺序去测量每串电池正极跟总负极之间的电压,要是发现某串电压显著偏低,有可能是保护板均衡电路失灵,维修师傅常常运用这个方法迅速定位故障电芯,以此避免更换整个电池组。
功能通断测试
用于检测保护板是不是正常导通这一情况的办法,是能够运用电阻档来测量B -与P -之间所存在的阻值的。处于正常状况的时候,其阻值应当是接近0Ω的,而在过充保护被触发过后,阻值在理论范畴应当变为无穷大。存在一种更为专业的做法,那就是借助可调电源去模拟过充以及过放这两种状态,进而观察保护板是不是能够在设定阈值的精确条件下实现准确动作。深圳某个电池维修店的老板对外透露了这样一个信息,在送去维修的电池组当中,差不多有近四成的情况仅仅只是保护板出现了损坏,只要更换一个新的板子便能够继续投入使用。
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