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鋰亞功率型電池的安全性測試之短路測試

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-25 20:43 ? 次閱讀

鋰亞電池在物聯網應用方面有著先天的優勢,其電壓平臺高,容量大,貯存壽命長,目前廣泛應用在物聯網各個行業。小電流應用場景通常會使用鋰亞能量型電池,而大電流場景一般會采用孚安特功率型鋰亞電池。功率型電池可以提供較大的脈沖電流,很多人因此會擔心其安全問題。在終端產品實際應用中,開發者最不愿看到的就是意外導致的電池短路問題。為了驗證鋰亞功率型電池在短路情況下的安全性,孚安特在戶外做了如下測試。

一,試驗方法

將電芯串聯一電流表,接上溫度傳感器,然后對電芯進行直接短路,測試電芯表面溫度、電路中電流以及電池兩端電壓值。

二、電池及器材

ER26500M樣品電芯2只、萬用表1臺,電流表1臺,溫度傳感器1臺,保溫套管一個,線材若干。

三,試驗結果

1、試驗現場錄像

2,試驗數據及分析

樣品1測試過程曲線圖

該樣品電芯1短路后,電流快速達到最高值28A。在溫度達到最高值142℃后2秒,電芯底部泄放槽開裂,定向泄放內部壓力,將電芯內部電液噴出;電液隨即與空氣中的水蒸氣發生反應,產生大量煙霧;隨著泄放發生,溫度開始逐步下降。

樣品2測試過程曲線圖

該樣品電芯2短路后,電流快速達到最高值31A。在溫度達到最高值148℃后2秒,電芯底部泄放槽開裂,隨著泄放發生,溫度逐步下降。

四,結論

功率型電芯ER26500M在正負極直接持續短路情況下,內部壓力在不銹鋼鋼殼底部刻傷槽處定向泄放,未發生爆炸、起火等現象,鋼殼其他區域外形正常。

五,總結

孚安特的電芯能在持續短路情況下不出現起火、爆炸,這得益于孚安特公司在設計電池時,特意在功率型電池的底部設計了“一”字形的安全泄放槽。當電池內壓達到一定程度時該泄放槽會輕微裂開,定向泄放內部壓力,從而避免嚴重的風險出現。該設計為孚安特獨有專利技術,目前國內其他一次性鋰電池生產廠家暫時還沒有可以達到該種安全效果的設計方案。

電池底部的泄放槽是保證電池安全性的一道非常重要的保險,不過在此保險生效之前,孚安特電池里會有第一重保險先生效,它就是孚安特安裝在電池正極蓋下的PTC(熱敏電阻),它的作用是在電池短暫出現短路或較大電流時,可迅速降低電路中的電流,從而提高電池安全性。

為了進一步驗證功率型電池的安全性,后面我們將采用更暴力的方式-火爐焚燒,將電池直接丟到火爐里,觀察外部高溫狀況下電池的安全狀況,期待結果的朋友們注意持續關注哦。

審核編輯:符乾江
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