近日，隨著GB/T34015-2017《車用動(dòng)力電池回收利用——余能檢測(cè)》、GB/T34013-2017《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》、GB/T34014-2017《汽車動(dòng)力電池編碼規(guī)則》三項(xiàng)動(dòng)力電池國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)內(nèi)容正式公布，一直在爭(zhēng)議旋渦中的動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)終于塵埃落定。針對(duì)這些新標(biāo)準(zhǔn)的頒布，電池中國(guó)網(wǎng)記者之前也做過詳細(xì)的分析，為電池企業(yè)提供了針對(duì)性的建議。
然而國(guó)家不光關(guān)注著電池規(guī)格尺寸“大方向”，也關(guān)注著電池零件這些“小領(lǐng)域”。7月24日國(guó)家工信部發(fā)布了多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)意見征集，其中涉及電池零件就有《動(dòng)力電池外殼用絕緣阻燃膠粘帶》及《動(dòng)力型鋰離子電池陶瓷密封圈》兩項(xiàng)。所謂“千里之堤潰于蟻穴”，一個(gè)小零件的故障就可能影響整個(gè)電池或電池組的質(zhì)量，甚至還會(huì)引發(fā)整個(gè)新能源汽車出現(xiàn)安全問題。電池中那些毫不起眼卻至關(guān)重要的小部件，不光保障著電池和使用者的安全，甚至在意外發(fā)生時(shí)還起到“救命”的作用。
1.防爆助手——密封圈
密封圈位于電池蓋帽之下，作用是確保電池?fù)碛辛己玫拿芊庑?，阻擋電解液的泄露，為電池?nèi)部反應(yīng)提供良好的密閉環(huán)境。同時(shí)在電池蓋帽下壓時(shí)還能起到減壓緩沖作用，保證電池內(nèi)部組件的正常運(yùn)行，為電池的壽命和安全提供重要保障。
密封圈的作用不只是保障電池密封性能，在關(guān)鍵時(shí)刻還能“救命”。一般在密封圈上都會(huì)設(shè)置至少一處薄弱部位，其強(qiáng)度要低于主體平面的其他部位。當(dāng)電池內(nèi)部的氣體壓力異常增大到電池爆炸壓力之前，密封圈的薄弱部位即可斷裂，將電池內(nèi)部的氣體從斷裂處釋放，同時(shí)根據(jù)設(shè)定好的氣體流向路線排放，杜絕產(chǎn)生不可預(yù)料的氣流，避免電池發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸。
而密封圈的材質(zhì)根據(jù)不同的電池種類、形狀、使用環(huán)境都會(huì)有不同的選擇。最常用就是全氟橡膠密封圈，其具有高價(jià)格高性能的特點(diǎn)，然而鋰電池里密封件的成本不僅僅要考慮密封件的購(gòu)買價(jià)格,更要考慮使用壽命和故障、維修所帶來的損失等。全氟橡膠密封圈價(jià)格較高但它的使用效果和使用壽命都是最佳，綜合而言是最具性價(jià)比的材料。
然而大多數(shù)橡膠密封圈在壓力作用下，會(huì)產(chǎn)生彈性變形，隨著壓力的增大，也會(huì)出現(xiàn)永久的塑性變形，將會(huì)影響電池的使用壽命。對(duì)于一些特殊性電池顯然達(dá)不到其要求，這就需要一些其他材料的新型密封圈，陶瓷材料具有良好的耐酸堿、抗腐蝕，耐高溫等特性使其成為新的選擇?，F(xiàn)在陶瓷密封圈也被越來越多的應(yīng)用于動(dòng)力電池行業(yè)，工信部近日征集《動(dòng)力型鋰離子電池陶瓷密封圈》的標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)對(duì)陶瓷密封圈的規(guī)格和使用做出更加詳細(xì)的規(guī)定。
2.電池保護(hù)傘——阻燃絕緣、終止膠帶
電池內(nèi)部和外部都會(huì)纏有各種顏色的膠粘帶，有些還會(huì)印有商標(biāo)編碼，但它不光是為了“顏值”，更是電池使用安全中必不可少的一部分。電池中的膠帶一般分為兩種，一種是存在于電池內(nèi)部的終止膠帶，用于電極繞卷、極片保護(hù)、和卷芯終止等工序的壓敏膠粘帶，確保電池反應(yīng)的正常運(yùn)行。另一種就是用于電池外面的“衣服”，為電池提供最基本的保護(hù)：防碰撞，阻高溫。而在電池發(fā)生意外爆炸時(shí)，這層“外衣”也會(huì)起到爆炸緩沖阻止燃燒的作用，成為電池安全的一把保護(hù)傘。
鋰電池終止膠帶又稱鋰電芯專用膠帶，厚度一般為0.016-0.055cm。終止膠帶屬于壓敏膠帶的一種，除了壓敏膠帶的一般特性外，還必須要具有一定的耐酸、耐堿、耐高溫、耐電解液的能力。現(xiàn)在市面上的終止膠帶主要采用聚酯薄膜（PET）或聚丙烯薄膜（PP）為基材,涂布耐鋰電池電解液的丙烯酸酯類或橡膠類專用膠水，專門用于鋰電芯終止及其它部位的絕緣保護(hù)和固定。
電池外殼用絕緣阻燃膠粘帶為電池提供了最直接的保護(hù)，較終止膠帶厚度更高，在電池受到碰撞時(shí)起緩沖作用，還具有較高的阻燃、密封、耐高溫特性，防止外力對(duì)電池造成破壞，可優(yōu)化電池質(zhì)量，延長(zhǎng)電池的使用壽命。而它最重要的作用是可以保障使用者的安全。當(dāng)電池發(fā)生電解液的泄漏時(shí)，其具有的密封性，可以阻擋電解液可能對(duì)使用者造成的傷害。在電池意外燃燒甚至爆炸時(shí)，其具有的超強(qiáng)阻燃性，可阻擋電池的燃燒，從而最大限度地降低危害。絕緣阻燃膠粘帶的顏色也更加多種多樣，有些會(huì)印制產(chǎn)品編碼和商標(biāo)，提高了電池的“顏值”，側(cè)面也帶動(dòng)了電池的銷量。
工信部發(fā)布的《動(dòng)力電池外殼用絕緣阻燃膠粘帶》征集，也將會(huì)對(duì)電池用膠帶的顏色、規(guī)格、性能做出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使絕緣阻燃使膠帶的應(yīng)用更加規(guī)范，有利于電池行業(yè)的發(fā)展，也加強(qiáng)了對(duì)我們自身的安全保障。
3.終極屏障——安全閥
光聽這個(gè)名字就知道它在電池零件中的地位了。安全閥位于蓋帽與卷包電芯之間，作用就是保護(hù)電池和使用者安全，成為電池防爆的終極屏障。
鋰離子電池內(nèi)部的有機(jī)電解液或聚合物在大電流、高溫的條件下會(huì)被電解，電解產(chǎn)生氣體，氣體急速膨脹，導(dǎo)致內(nèi)部壓力升高，嚴(yán)重會(huì)沖破殼體，發(fā)生爆炸?，F(xiàn)在絕大多數(shù)電池都使用鋼殼、鋁殼等金屬殼體進(jìn)行封裝，在過度充電、短路、溫度過高甚至電池被擠壓的情況下，會(huì)使其內(nèi)部壓力驟增，當(dāng)超過殼體的承受值時(shí)，電池便會(huì)爆炸。這也讓聚合物軟包迅速發(fā)展，當(dāng)電池內(nèi)部產(chǎn)生氣體發(fā)生鼓氣現(xiàn)象時(shí)，氣體可更早地突破軟包殼體，避免聚集過多，產(chǎn)生激烈爆炸，但聚合物軟包電池只是換了一種電池形式，并沒有消除電池爆炸的困擾。
安全閥就很好地解決了這個(gè)問題，它能杜絕大部分的電池脹氣爆炸的發(fā)生。安全閥是每一顆18650電池的標(biāo)配，也是最重要的一道防爆屏障，當(dāng)電池內(nèi)部氣壓升高到1.0-1.2Mpa時(shí)，其頂部安全閥會(huì)自動(dòng)開啟排氣減壓，避免爆炸。但是，當(dāng)安全閥開啟之后，電池內(nèi)部泄露出的化學(xué)物質(zhì)在高溫的條件下會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，仍然有可能出現(xiàn)起火的情況，所以不能將安全都寄托于安全閥。另外，現(xiàn)在部分18650電池還自帶保護(hù)板，具有過充過放和短路保護(hù)等功能，為電池提供雙重保護(hù)?，F(xiàn)在正規(guī)電池的安全性能都十分高，發(fā)生爆炸的可能性非常低，但是，如果電池發(fā)生意外，安全閥的存在就會(huì)是“救命”的關(guān)鍵。
正是這些小零件的存在才保障了電池的正常工作，也保護(hù)著使用者的安全，甚至在電池發(fā)生意外時(shí)會(huì)成為“救命”的最后稻草，而國(guó)家對(duì)這一領(lǐng)域的重視也促使電池小零件變得更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。