论电池的突破困难

穿刺试验——电池领域里的巅峰对决

2020年，电池界两大“王者”——刀片电池和三元里锂电池，都进行了穿刺试验。

“穿刺试验”就是用一根大直径钢针，刺穿电池，来模拟电池短路，进而触发热失控，实验要求电池被刺穿后，1小时内不爆燃、不起火，才算通过测试。

这是全球目前为止，最严苛的电池安全测试方法。

实验结果显示:穿刺后的三元锂电池迅速剧烈燃烧，温度瞬间超过500℃，起火有烟，电池表面的鸡蛋被炸飞；

而刀片电池被穿刺后，就像没事发生一样，表面温度30~60℃。

虽然都是锂电池，却有如此大的区别，并不是质量问题，而是因为两种电池走的是完全不同的路线。

1.安全性

三元锂电池，所谓的“三元”，并不是卖三块钱的锂电池。而是钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的组合，这三种化学物质把“锂”从正极“弹射”到负极形成电流。

钴和锰比较稳定，镍却是个暴脾气。

碰撞、震动、温度过高、过度充电、进水……等原因，都会刺激“镍”，

让它到处乱跑，最后发生“热失控”——也就是常说的电池爆炸。

（2021年5月10号，合肥一电梯内发生电车电瓶爆燃，导致5人被烧伤，电瓶爆燃后烟火如此之大，很有可能就是三元锂电池）

而刀片电池其实就是磷酸铁锂电池，它是靠“弹射”铁离子，来产生电流，由于“铁”的稳定性非常好。

所以这种电池的安全性是杠杠的，几乎不会发生热失控（电池爆炸）。

三元锂电池在250℃到300℃的温度就可能发生分解和爆炸，而磷酸铁锂电池在温度超过600℃才会发生分解。

2.使用寿命

磷酸铁锂可以充电3500次才衰减至强制更换的界限80%，而三元锂充电2000次左右，就已经衰减至限定值了。

3.能量密度

    三元锂电池最大的优点是，它的能量密度比磷酸铁锂电池高，也就是说三元锂电池的续航能力更强，跑的更快。

      而“刀片电池”的出现，解决了磷酸铁锂电池能量密度低，这一问题。

    之所以叫“刀片电池”，就是把传统的块状电池，做成了扁平长条形，单个的电池看着就像大砍刀，长度可以根据车身宽度打造，但它的厚度却只有一根指头粗细，形状就和刀片差不多。

      这样做成的单体电池，空间利用率就很高了，电池包可以放下更多的电池，能量密度比传统的铁锂电池提高了50%

    而且窄而薄的形状，提供了更大的散热面积。同时排布形式本身又可以提供支撑，充当结构件。这进一步增加了电池包的安全。