星恒锂电池完美通过“针刺试验”，合规锂电安全无可“针”议
在锂电池领域300多项试验方法中，针刺试验被公认为是最极端、最难通过的试验。正是因为通过门槛太高，目前新能源汽车锂电池测试标准中已取消该项测试。而在电动自行车锂电池领域，星恒作为安全锂电的代表，却始终将针刺试验作为产品测试中的重要一环，坚决进行针刺试验。
据了解，为确保本次试验的公正性，星恒特意前往权威的第三方检测机构——无锡市检验检测认证研究院（国家高端储能产品质量检验检测中心），进行针刺试验认证。
从星恒释放的“针刺试验”视频中，我们可以看到，星恒锂电池在整个试验过程中，表现出了极高的稳定性和安全性。在钢针刺入电池，造成电池内部短路的情况下，星恒锂电池并未出现热失控现象，全程电池温度仅升高了6℃，电压仅出现0.3V的轻微波动。在静置一个小时后，也并未出现温度再次升高的现象，更未出现网络针刺试验的视频中，经常出现的爆炸和起火现象。
通过此次针刺试验，星恒向我们展示了合规锂电池的超高安全性，充分表明合规锂电池不管因何原因发生内部短路现象，也不会发生热失控，更不会出现爆炸和起火等安全隐患，消费者完全可以放心选购。
星恒锂电池在针刺试验中的优异表现，赢得了业界和整车厂商的高度认可。据介绍，星恒锂电池的超高安全性，主要源自于星恒所采用的磷酸锰铁锂材料，安全性很高，在短路时产热少、大大减少了电池组的热失控风险。
4月以来，各地电动车严管趋势已成定局，北京、上海、广州、深圳、苏州、南京、杭州等全国多地陆续升级出台电动自行车严管政策，严格执行新国标，严查非标车、超标车、改装车等不合规现象，成为本轮严管政策的重中之重。
在这样的“严查”背景下，符合“新国标”且具备极高安全性的锂电池已经成为各地政府、整车厂商、消费者等多方共同的利益需求。电动自行车锂电池的合规化，驱逐不合规的劣质锂电池，成为电动自行车行业安全健康发展的重要课题。
电动自行车锂电池的合规化，需要像星恒这样的头部企业的积极推进。一直以来，星恒作为电动自行车锂电池领域的“安全锂电代表”、“合规方案专家” ，持续在材料安全技术、产品安全设计等方面投入大量的人力物力，形成了行业领先的“合规、安全的锂电池解决方案” ，旗下锂电池产品均严格符合国家强制标准，成为整车厂商值得倚赖的合规方案专家。
电动自行车锂电池的合规化之路已经开启，这个过程，需要多方努力和配合。星恒电源作为锂电池代表企业，也在积极配合工信部、市监局等政府机构，运用自身的行业经验和专业知识，参与锂电池相关标准的制定。
据悉，由工信部组织起草，星恒参与制定的强制性国家标准《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》即将出台。这项标准实施以后，将有力提升电动自行车锂电池的安全性，促进锂电池市场健康有序发展。
结 语
合规的才是安全的。新国标势在必行，政府严管已成定局，电动自行车的生产厂商需要和以星恒为代表的锂电池厂商深度合作，遵循“新国标”要求，探索更合规、更安全的锂电池解决方案，为消费者提供能够放心选购的锂电车。
干货｜18650圆柱电池设计要点
来源：走进锂电技术
众所周知，市场上主流的锂离子电池按照壳体类型和形状可分为三大类：软包、方形铝壳和圆柱。自从2015年国内新能源汽车开始火爆以来，动力锂离子电池也是迎来了少见的黄金期，当然这是和国家政策和补助直接关联的。究竟软包、方形铝壳和圆柱三种类型电池哪一种最适合动力汽车？
事实上各有优点，且每家情况不一，所以是仁者见仁智者见智，讨论是没有结果和意义的。
后续我会分别对三种电池的一些重要的设计要点进行分析论述。本期我谈谈18650圆柱电池的工艺设计要点。
一、注液量：
一般来说，三元系18650 2.6-3.2Ah圆柱电池注液量在5-5.5g之间。具体注液量要看正负极材料的物理参数（比表面积、形貌、粒径分布）、卷绕松紧度、面密度、压实密度等。
如果注液量不足，会造成内部无法完全浸润，内阻偏大，循环次数少等。 严重的会导致析锂进而发生危险；如果注液量过大，会造成内部空间不足（内压大）、容量衰减快、增加成本等。这里说一下，注液量大会造成容量衰减快是因为负极，特别是温度高和在充电过程中的时候，富裕游离态电解液会和活性较大负极锂碳化合物反应，消耗有效物质。
一般厂家确定注液量的方法是将卷绕好的电芯浸入电解液中，计算前后差重，再富余0.2-0.4g，最后即为最佳注液量。当然，此方法虽然简单可行，但严谨性不足。最好的方法是梯度注液量分别做电化学性能实验，最终兼顾倍率、高低温、循环等。
具体的也要看电池的具体用途来确定合适注液量是比较科学的。
锰锂 铁锂等原理基本类似。不赘述。
二、松紧度：
松紧度的计算是正极、负极、隔膜和卷针空隙的底面积总和除以圆柱电池内底面积。一般为88%-93%。
同样，具体松紧度要看电池的用途和你要求的最终电池的各项性能决定的。松紧度太低，会造成空间浪费成本增加、电解液难以浸润（耗液）、电芯晃动等；松紧度过高，会造成后续电芯膨胀导致的空间不足，影响电化学性能、内压大CID易断开等。
一般来说，倍率电池松紧度低一些，一般在91%以下；容量电池松紧度高一些，有的甚至能超过95%。其中原因可以可以思考一下，很简单。
需要说明的是，考虑到材料不同（如负极物性参数）、设计参数不同（如压实密度）等，后续电池膨胀系数也不同。我们设计的时候要实际综合考虑。
三、极耳数：
极耳数增加只能有限的增加电池的交流内阻，和最终使用过程中的直流内阻没有直接关系。且增加极耳数会增加电池工艺设计难度，增加成本和最终使用风险。所以为了增加最终电池容量或者倍率性能而片面增加极耳数是否可行，设计时一定要慎重。
原因大概说一下：增加极耳数意味着留白和极耳焊工序增加机器、材料和人工，成本自然增加；增加极耳数也会影响极片张力，造成张力不均，增加卷绕难度和风险；极耳处焊点包胶处理不当会刺穿隔莫；极耳处电流密度最大，电极电势最低，增加了析锂的概率。
一般设计是，容量电池正负极各一个极耳足以；倍率电池可以考虑多加极耳，但最终决定性能的是直流内阻。
举个例子：正常不含PTC电池正负极各一个极耳，交流内阻为30mΩ，1C放电直流内阻为50mΩ；现在负极增加一个极耳，交流内阻为20mΩ，但1C放电直流内阻可能为48mΩ。所以说，最终看的是电池的浓差极化和电化学极化带来的直流内阻。
一句话，极耳数增加有利有弊，具体看要求。
四、中心针：
有些圆柱电池厂家最后会在卷针中心放置不锈钢卷心针。
基本参数（力神卷芯为例）：
其作用为：
1、内部支撑作用：
电池在使用过程中会发生很多次锂离子的脱嵌反应，同时内部材料也会随着时间发生老化现象。这就会造成电池在循环到一定次数的时候整个卷芯可能发生变形，由于卷芯内部存在空腔，就会无法阻止卷芯向内部形变的应力，轻则电池由于形变会导致电化学性能变差，重则可能发生内短路，继而发生安全威胁。
如上图所示，电池循环一定次数后，卷芯内部有塌陷现象，且整体电芯有轻微形变。而有中心针电芯不会出现此情况。
2、应对电池喷射试验：
锂离子测试UL1642中有喷射测试 (Projectile Test)，即要求电池被高温加热时不能有电芯或电池的部分穿透筛网或整个电芯或电池突出筛网，即不能有异物喷出较大距离。有中心针可以增加一个气体喷出的通道，如此一来卷芯就不会喷出。如下图是有中心针的圆柱电池，燃烧后没有物质喷出。
中心针有利有弊，具体是否需要要看具体要求和工艺控制等。以我来看，是没有必要的。
五、极片对应：
极片对应分四种：1、正极粉料对应负极粉料 2、正极粉料对应负极箔材、3 正极箔材对应负极粉料 4 正极箔材对应负极箔材。
其中2我们很好理解，如此设计会造成负极箔材析锂，后果很严重，故不可取。
事实上3也同样严重，我们设计中一定要杜绝！原因如下：
上图是力神某博士所做的研究，也是行业普遍认可的。具体原因说的很清楚。所以我们在设计过程中一定要注意，这一点往往被部分企业忽略。
结语：时间有限，本期暂时对圆柱电池的设计工艺分析至此。下一期我们继续探讨圆柱电池设计过程中的工艺原理和注意事项。
来源：走进锂电技术
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