三元九系高比能量鋰電池?zé)崾Э貙嶒灧窒?/h1>

更新時間：2026-01-29  |  點擊率：239

前言

2025年上半年，中國新能源汽車零售滲透率達(dá)50.2%，創(chuàng)下同期歷史新高；另據(jù)統(tǒng)計，6月國內(nèi)新能源汽車零售市場中，自主品牌新能源車型滲透率亦達(dá) 48.2%^[1]。這一系列數(shù)據(jù)表明，新能源汽車已逐步成為國內(nèi)消費者購車的主流選擇之一。然而，純電動車型長期面臨的 “里程焦慮" 問題仍較為突出，該問題在一定程度上制約了消費者對純電車型的購買意愿，成為新能源汽車市場進(jìn)一步滲透的關(guān)鍵瓶頸。

當(dāng)前技術(shù)背景下，提高鋰電池能量密度，從而進(jìn)一步增加新能源汽車純電續(xù)航里程，是解決“里程焦慮"的有效途徑。目前行業(yè)內(nèi)提高鋰電池能量密度的方法有很多：如增加電池的鎳含量、優(yōu)化電解液成分或狀態(tài)，或?qū)㈦姵刎?fù)極材料改為鋰金屬等。

基于仰儀科技在鋰電池測試領(lǐng)域多年積累的實踐經(jīng)驗，鋰電池能量密度越高，其熱失控過程的劇烈程度通常越顯著。這一特性具體可通過熱失控過程中的樣品溫升速率、熱失控zui高溫度、熱失控過程影像記錄等數(shù)據(jù)及資料得以量化與觀察。高能量密度鋰電池?zé)崾Э匾恢笔墙^熱熱失控測試中的一個難點，由于其升溫速度快、熱失控峰值溫度高、熱失控持續(xù)時間短、能量釋放強(qiáng)度大的特性，測試過程中一方面易因數(shù)據(jù)采集不及時導(dǎo)致關(guān)鍵數(shù)據(jù)點缺失，另一方面可能干擾測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，甚至損壞測試儀器。

仰儀科技BAC-800B大型電池絕熱量熱儀憑借其符合國標(biāo)GB150的密封倉體外殼、變頻采集速率(zui高可達(dá)100Hz)以及B型熱電偶測溫(測溫范圍900~1800℃)三重核心優(yōu)勢，可有效應(yīng)對高能量密度鋰電池?zé)崾Э販y試的技術(shù)挑戰(zhàn)。

圖1 BAC-800B大型電池絕熱量熱儀

實驗方案

本次實驗采用BAC-800B對180Ah的三元九系鋰電池進(jìn)行絕熱熱失控測試。并在電池不同點位布置N型及B型熱電偶進(jìn)行測溫，利用夾具固定電池保證熱電偶始終與電池保持緊密連接。搭配高頻壓力傳感器對壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，最后在儀器腔體外部采用高速攝像機(jī)對電池?zé)崾Э剡^程進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)多維度監(jiān)控及分析。

測試結(jié)果

圖2 三元九系電池?zé)崾Э?a)溫度&電壓-時間曲線、溫升速率-溫度曲線和(b)附加熱電偶溫度-時間曲線

圖3 三元九系電池?zé)崾Э?a)產(chǎn)氣速率曲線及(b)產(chǎn)氣量曲線

對圖2溫度數(shù)據(jù)及圖3產(chǎn)氣速率、產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，該電池?zé)崾Э厥謩×?，并且放大樣品溫度曲線可以發(fā)現(xiàn)，整個熱失控過程從開始到結(jié)束持續(xù)不到3s，就完成了1300℃以上的溫升，溫升速率達(dá)到了200000℃/min以上。同時，觀察氣體數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在熱失控過程中zui大產(chǎn)氣速率達(dá)到15000L/min以上，展現(xiàn)了鋰電池燃爆時ji強(qiáng)的沖擊力。

圖4 電池?zé)崾Э鼐植糠糯髨D

視頻1 電池?zé)崾Э厮查g視頻監(jiān)控

通過以上視頻資料可清晰地感受到電池爆炸的劇烈程度，這些數(shù)據(jù)表明高能量密度電池?zé)崾Э睾蟮膰?yán)重后果，幫助研究人員不斷提升安全防護(hù)邊界。

該電池的T1溫度與T2溫度雖處于較高區(qū)間，但相較于di一代有顯著提升。這一指標(biāo)的優(yōu)化，印證了其在安全性能上的系統(tǒng)性進(jìn)步，為高能量密度電池安全應(yīng)用提供有力支撐。

結(jié)論

通過本次實驗，利用仰儀科技BAC-800B大型絕熱量熱儀進(jìn)行大容量高能量密度的鋰電池?zé)崾Э販y試，一方面展示高能量密度電池?zé)崾Э貏×页潭龋硪环矫骝炞C了儀器的可靠性能。

參考資料

^{[1]中國汽車流通協(xié)會乘用車市場信息聯(lián)席分會《2025年6月份全國新能源市場深度分析報告》}

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