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宁德时代“针”的安全吗?

Y车评 06-02

最近宁德时代不太平。微博用户小鱼锂电做了两次次宁德时代电池的针刺实验,瞬间火光四射的结果不光烧完了电池本身,也一同烧完了大家对锂电池安全性能的所有期盼。随后不久,宁德时代予以 " 回击 ",在自家实验室当中放出了自家电池 " 通过检测 " 的视频,但是实验方法、实验过程以及宁德时代的公关话术又遭受到了不少质疑。锂电池的穿刺实验到底是什么?锂电池现在的安全状况到底又如何呢 ?

我国现行的汽车用动力锂电池的安全有关规定共有两部推荐标准,分别是《GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及实验方法》《GB/T 31467.3 电动汽车用锂离子动力蓄电池电池包和系统 第三部分:安全性要求与测试方法》。其中,在前一个标准当中明确规定了锂电池针刺实验的实验方法和电池合格的标准。

在国标 GB/T 31485-2015 当中,第五章节 5.1.7 写明:单体蓄电池按 6.2.8 进行针刺实验时,应不爆炸、不起火。在 5.2.7 写明:蓄电池模块按 6.3.8 进行针刺实验时,应不爆炸、不起火。可以看得出,无论是单体蓄电池,还是蓄电池模块,国标都做出了 " 应不爆炸、不起火 " 的要求。

然后继续看 6.2.8 和 6.3.8 的实验方法和细则。

在针对单体蓄电池 6.2.8 针刺实验当中,需要用一根直径5-8mm 的耐高温钢针,以(25±5)mm/s 的速度,从垂直于蓄电池极板的方向贯穿,贯穿位置宜靠近针刺面的几何中心。贯穿之后,钢针停留在蓄电池当中并观察 1 个小时

这里需要注意几个细则:钢针需要贯穿整个电池,并且电池既不能当场起火爆炸,在钢针停留在电池里观察 1 个小时的过程中也不能发生起火爆炸情况。

针对蓄电池模块的 6.3.8 实验与 6.2.8 实验大同小异,钢针被加粗至直径 6-10mm,穿刺速度、贯穿程度和观察时间都保持一致。稍有变化则是钢针的贯穿方式,需要根据电池包的布局情况,采用不同的依次至少贯穿 3 个单体电池的方式。

回顾 4 次针刺实验

5 月 21 日小鱼锂电用户采用宁德时代 811 单体电池实验,所作实验虽然条件简陋,但是已经包含了实验基本要素:有温度以及电压测量,钢针直径 7mm 和穿刺速度 25mm/s 都符合标准。钢针虽然最后没有贯穿电池,但是刚扎入电池就已经发生了燃烧起火现象,钢针是否贯穿已经没有了意义。最终实验以电池未通过针刺实验为结果。

5 月 22 日,宁德时代官方微博发布了一次内部针刺实验,实验采用包含外壳的电池模组进行。实验采用直径 5mm 钢针与 25mm/s 由下向上刺向台架上的电池。在实验过程当中,钢针接触电池表面发生了断裂现象,并未继续向电池内部穿刺,电池也当然保持了完好状态。由于钢针并未实际发生穿刺现象,所以宁德时代的第一次实验并不能认为符合国家测试标准,只能认定为一次企业标准实验。

5 月 23 日,宁德时代官方微博发布了第二次测试实验,采用电池为宁德时代 5 系单体电池。实验采用侧面穿刺方式,钢针这次没有发生折断现象,刺入电池之后,电池并未发生剧烈燃烧现象。同时由于可以检测到电池电压在实验过程当中有电压下降、温度上升现象,可以侧面证明这一次钢针确实刺入了电池。

随后 5 月 24 日,小鱼锂电用户发布了第二次针刺实验,采用宁德时代 523 单体电池。钢针刺入电池时,电池随即开始发生膨胀并且炸裂喷气现象,数秒钟之后便开始发生起火现象。起火现象中断数秒之后,又发生了二次起火现象,直至全部燃烧至碳化。

可以说,用户所作实验与宁德时代实验,确实发生了较大不同的实验现象,瞬间即燃烧与安全通过实验,实验结果完全不同。

实际上,近年以来,公开做针刺实验的,还有宁德时代的老对手比亚迪。比亚迪在 " 刀片电池 " 的发布上,公布了一段实验录像。在实验当中,电池被钢针从中央贯穿,电池发生了降压、升温现象,并未发生起火或者爆炸。不过这一实验只提供了实验前一段仅几分钟实验,也并不满足国标当中的 " 观察 1 小时 " 标准。并且实验录像依然是由比亚迪官方提供,并未经过其他第三方实验验证。刀片电池是否更加安全的结论,并不能简单得出。

针刺实验有多难?

对车辆行驶有何实际意义?

根据国标 GB/T 31485-2015 标准,电池需要通过过放电、过充电、短路、跌落、加热、挤压、针刺、海水浸泡、温度循环、低气压,共 10 项测试项目。除了针刺实验之外,实验本身并不会引起电池直接破损,只有针刺实验必然会造成电池内部损伤。因此穿刺实验也被认为是电池安全测试当中最难的一项测试。

在汽车实际驾驶当中,部分情况时确实会遇到类似穿刺实验的事故。行驶路面遇到石块凸起、或者压过前车破损保险杠、钢筋等 U 型杂物、或者地面升降减速带等,会直接从下方对电池形成穿刺效果。如果电池本身质量不佳,确实将成为安全隐患。

宁德时代在 5 月 25 号发文称," 国际认知从单体安全转向系统安全 "。确实,对于普通消费者购车而言,并不会直接接触到单体电池组,车辆电池通常都是安放在被保护的电池包当中。但是,这并不能作为辩解理由,因为在实际驾驶当中,任然会遇到类似穿刺实验的现象。即使电池模组拥有金属包裹保护,并不能防止模组一定不会被穿刺。所以宁德时代第一次实验利用 " 钢针断裂 " 这种不合规实验结果,想要证明电池包安全,在逻辑上并不通顺。

2020 年 5 月 12 日,国家发布了新一代的《GB 38031-2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求》,标准从之前的 GB/T 推荐标准升级成为了 GB 强制性国标。新标准将从 2021 年 1 月 1 号开始实施。新标准内部删除了此前 GB/T31485-2015 当中电池单体穿刺实验部分,并修改整合了 GB/T 31467.3-2015 当中的电池包或系统机械冲击的实验方法。电池包或系统需要通过正负方向各 6 次,共计 12 次的瞬间大冲击。在实验当中,电池需要经历半正弦波之下,加速度高达 7g 大小的瞬间冲击。

新国标也表明了汽车电池安全理念从 " 单体转向系统安全 ",但无论如何,绝不是 " 钢针断裂 " 就可以证明电池系统安全这般简单。

距离新国标的正式实施还有半年时间,当下有关汽车动力电池仅依靠两份推荐标准约束。因为推荐标准并不强制执行,当下确实会有鱼龙混杂现象。期待新标准强制实施之后,对电池生产企业能够更强约束,生产出符合安全标准的产品。也期待日后能有 " 格力举报奥克斯 " 之类的利国利名之事。

文字 | 胡镇涛

图片 | 网络

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