磷酸铁锂电芯，针刺不起火就说明安全了吗？
今天跟贴膜仔一起深入了解一下，用工程技术人员的思维和工程方法工具进行对问题的探讨和解决，一起体验一把工程师思维的工作流程[并不简单][并不简单]
硬核警告⚠️⚠️⚠️
要聊聊这个事，就要理解针刺电芯这一行为的目的，背后的机理
这就不得不先聊动力电芯的失效分析
这里面要引入一个工程方法论和工程思维工具
那就是FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）潜在失效模式和后果分析，
是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。
好，到现在为止大家知道这个概念就可以，因为FMEA拆解下来能说的太多了，有DFMEA和PFMEA，有一整套完整的七步方法论，想了解回头我可以再开坑单独拆解一下，
我们需要记住，FMEA是产品在开发过程中必要的组成部分，通过其中的结构分析部分将其拆解为各个系统，就是动力电芯的设计要求
通过表征动力电芯的设计要求来进行潜在失效模式分析，那我们进一步拆解，能够影响潜在失效模式的因素就是动力电芯的关键理化参数
动力电芯关键理化参数，让我们再进行主要影响因素拆解，那就是性能参数
性能参数分类主要为：
1、短期性能 进一步拆解指标项
a，容量 1/3C 25℃规定电压范围内释放的电量
b，倍率 不同倍率下的容量
c，充放电maaping 动力电芯在不同温度，SOC下的析锂窗口
d，电芯功率释放能力
e，DCR 直流阻抗
f，OCV 静态不同SOC的电压状态
g，高低温 常温充电，在不同温度下放出的电量
h，自放电 在制定的温度以及SOC下储存，测试OCV变化
2、长期性能 进一步拆解指标项
a，循环性能 在指定温度及倍率下循环，测试其容量保持率，表征为循环寿命
b，存储性能 在指定温度及SOC下存储，测试其容量保持率，表征为日历寿命
3、可靠性 进一步拆解指标项
a，产气性能 在指定温度和SOC下存储，测试其产气量，表征为产气可靠性
b，膨胀力 监控其循环过程中膨胀力的变化
4、安全性能
a，热箱 表征为电芯耐高温的热稳定性
b，过放 表征为电芯耐强制过放电的能力
c，挤压 表征电芯耐被挤压发生形变的能力
d，外短 表征电芯耐外短的能力
e，过充 表征电芯耐过充电的能力
f，内短 表征电芯耐内部短路的能力
那么回到针刺行为，本质是刺破隔膜让电芯内部正负极进行短接，形成内部短路造成其本身的热失控也就是说让电芯内短
内短也恰恰是电芯失效的关键失效模式，主要是因为内部短路过程中电芯内部温度会逐渐升高，磷酸铁锂体系电芯在达到85℃时SEI膜会进行分解进一步产热，达到140℃时阳极会与电解液进一步反应，温度逐渐升高达到热失控
到这里就很好判断了，那么我们只需要让电芯在即使发生内短的情况下不达到85℃以上热失控就好了，所以针刺导致的内短温度是远远达不到该温度，
那我们回到开头，针刺完了不起火就能代表电芯安全了吗？当然不是，在达到失效条件下依然会发生，我们继续拆解内短失效模式
图一是我手写的，电芯在内短状态下短路电阻（写字不好看，见谅）和随着内阻增大的电芯内部热积累的表征公式，我们可以看到在短路状态下电芯内阻相对于内部小内阻加上短路后并联电阻之和，通过第二个公式，电阻在增大的过程中，电芯内部热功率逐渐增大，内部热量逐渐边高，当到达热失控温度时，就会自然而然引发
所以，针刺后电芯内部温度升高但达不到热失控的温度，而内部电阻升高电芯温度也会持续升高，那么这里就要引入一个新的概念，
电池极化
上半部分先到这里，
我们到目前为止搞懂了一件事，那就是，
电芯即使在针刺状态下没发生热失控，也会随着温度增高而发生热失控，所以针刺测试并不等于完全安全，甚至引发热失控的极限远远不到
不然国标为什么删除呢？
国标对于动力电池热失控的规定越来越严苛，删除针刺，引入更加严苛的整包工况
那么，电池极化和热失控有什么关系？为什么动力电池看重成组封装后的系统能力而不是单电芯层级？电芯的内阻与发生热失控有什么联系？
点赞评论，我火速肝下半部分
主要怕太硬核又太长更没人看了[允悲][允悲]
选电车认准宁德时代电池
