针刺测试，被叫是电池安全测试领域的珠穆朗玛峰。时至今日，在电池领域多达300多项的测试方法中，公认最难的仍是针刺测试。

　　电池的安全性与电池本身的材料特性、使用的技术、工艺及品控水平等息息相关，而只要其中任何一方面做得不够好，就通不过针刺测试。

　　针刺测试难是难在，电池被针刺时，瞬时电流过大，欧姆阻抗等因素使得锂离子电池内部段时间内产生大量的热量，受到锂离子电池结构的限制，这些热量无法快速扩散到电池外部，导致锂离子电池温度过高，从而引发活性物质和电解液的分解燃烧，导致热失控。

　　三元锂针刺测试（图源：比亚迪刀片电池针刺测试视频）

　　因此，如果电池的电极材料结构不稳定，活性过高，热稳定性差；或者电池结构在导热散热方面做得不够好；又或者电池pack的强度和刚度不足。都会导致针刺内短时发生热失控，若此状况发生在车上，大概率会自燃。

　　只有方方面面都考虑周全，没有明显短板的电池才能通过针刺测试，比如近日比亚迪推出的刀片电池。

　　电极材料方面，刀片电池采用了热稳定性高的磷酸铁锂；结构方面，利用叠片工艺实现“直列式排布结构+特殊的极耳结构+隔烟通道“的设计，增强导热散热能力，电池包内电芯排布整齐、均匀，温度一致性较好，无热堆积，打造“难以着火的电池”；电池pack方面，电芯与电池包一体化设计，侧碰强度大幅度提升，再叠加蜂窝结构，刚度好，模态高。

　　刀片电池针刺测试（图源：比亚迪刀片电池针刺测试视频）

　　另外，在这次针刺测试中，其他两种电池没能通过针刺测试的原因是因为各有短板。三元锂电池的三元电极材料热稳定性过低，在高温下三元材料会发生分解释放O2，引起电解液和负极的燃烧，释放大量的热量，从而引起锂离子电池发生剧烈的热失控；而磷酸铁锂块状电池则是因为在结构上做得不够好，导热散热能力和整体的刚强度不足，从而导致内短时温度过高。

　　三种电池针刺测试结果对比（图源：比亚迪刀片电池针刺测试视频）

　　针刺测试号称是电池测试领域的珠穆朗玛峰，难度可想而知了。这一测试要求将钢针将动力电池电芯刺穿，造成电芯内部的大面积短路，来测试其安全性，因此这个测试是模拟最为极端的环境下，电池会遭遇的考验，目前为止没有电池厂家敢于做这一测试内容，或者说是敢于公布这一项测试内容。

　　不过近期，比亚迪官方账号公布了一组关于”刀片电池”的针刺测试，。将现在新能源汽车行业内使用最多的三元锂电池和传统块状磷酸铁锂电池以及最新发布的比亚迪“刀片电池”将这三款电池放在同等测试环境下，表面打上一个鸡蛋，来感应温度的变化。

　　三元锂电池在针刺的那一瞬间，温度剧烈变化，瞬间超过500℃，并发生剧烈爆炸鸡蛋被炸飞；传统块状磷酸铁锂电池，比三元锂电池要稳定些，在针刺刺穿后，电池冒烟，无名火，电池表面温度达到200℃~400℃，鸡蛋被烤焦；而比亚迪“刀片电池”面对针刺刺穿穿透的情况下，电池表面温度为30℃-60℃左右，表面无明火，无烟，鸡蛋没有丝毫变化；

　　比亚迪官方发布的这个视频足以告诉我们针刺测试，到底有多严苛！

　　关于这个问题，首先要明确的一点就是，在锂电池诞生后，针刺测试就成为了测试电池安全性能的重要手段。测试原理，便是通过将钢针刺入电池内部，使得其正负极短路来模拟真实场景中的电池短路情况，便于观察电池在极端情况的安全性能。

　　这么说吧！针刺测试是行业内公认的300多种电池测试中最为严苛的一种测试手段。主要是用来测试电池安全性能的。因为太过于严苛，该项测试并非是国家强制性标准。市面上大量投入的几款常用新能源电池、像三元锂电池和传统块状磷酸铁锂电池都是没有通过该项测试的……

　　锂电池最常见危险性事故就是爆炸起火，这对使用者的财产和生命威胁巨大，所以如何确保锂电池的安全是生产者和监管者需要考虑的事情中的重中之重。

　　国际范围内，对动力电池标准的安全性测试项目分为机械安全性、环境安全性和电气安全性3类。具体的试验内容主要包括：

　　机械安全性测试：振动、冲击、跌落、针刺等；

　　环境安全性测试：热冲击、热稳定性、起火等；

　　电气安全性测试：短路、过充电、过放电等。

　　其中，最严苟的试验项目莫过于针刺测试。针刺测试是模拟锂离子电池内短路最为有效、也是应用最为广泛的方法，但同时也是验证动力电池安全性最苟刻的，也是最难的手段和方法。

　　针刺测试通过钢针从电池外部进行穿刺，用以模拟电池内部多余物引起的正负极短路。钢针刺穿正负极之间的隔膜，导致正负极之间发生短路，巨大的电流密度导致短路点的温度升高，最多会有70%的能量在一分钟内释放，最高可超过900℃，高温会导致隔膜熔化，引起短路点的快速扩大。

　　针刺触发内短路原理示意图

　　同时短路造成的高温还会引起正负极材料的分解和电解液的燃烧，分解反应和电解液燃烧反应产生的热量则会进一步引发连锁反应，导致锂离子电池热失控。

　　锂离子电池在热失控中还会产生大量的CO2、CO、H2、C2H4等气体，短时间内在锂离子电池内部产生巨大的压力，引爆锂离子电池的排气阀。

　　因此，针刺测试是一道很多电池难以甚至无法逾越的技术屏障。

　　尽管新国标取消了对动力电池针刺实验的强制要求，但是一些负责任的主机厂，例如大众、通用、比亚迪等依然将针刺列为强制执行项目，坚持“安全重于一切”的理念。

　　比如，比亚迪不久前公开的其新一代磷酸铁锂电池——刀片电池的针刺测试。该针刺测试共针刺了三元锂电池、磷酸铁锂块状电池和刀片电池三种电池，结果显示只有刀片电池通过了测试，而主流的三元锂电池反而燃烧得最猛，可见针刺测试并不容易通过。

　　很难，毕竟针刺测试是目前车用动力电池安全性试验中最为严苛的一种。换句话说那就是，当自身能力不足时，就很容易在这场试验中翻车。而刀片电池却做到了，可见刀片电池的技术是有多先进。

　　对电池进行针刺测试，其实主要的就是测试锂离子电池内部短路的承受能力，除此之外，对电池的基本性质也能有个大概的了解，可这场测试除了难度大之外却也是十分危险的。

　　首先，锂电池本来就具有能量密度高、内阻小、允许通过电流大的特征，也就是说，它自身就已经很危险了。为此，当我们再次对它进行内部短路试验时，它便会因为受到了外力冲击或者混入了导电式异物而发生严重的炸裂现象，从比亚迪对几款电池进行的试验视频中电池上的鸡蛋状态就可以知道。

　　在回答这个问题之前，大家需要知道的一点是，市面上主流的三元锂电池基本上是无法通过针刺测试的，因此在2022年国家标准中就没有把针刺测试作为强制标准来执行。

　　此外，针刺测试在电池安全测试中地位，就像是古时帝皇的贴身侍卫一般，是其最重要的一道防线。针刺测试是业内三百余项针对锂电池的安全试验中最难通过和最为严苛的安全测试。能够通过针刺测试，就说明这块电池的安全性能堪称业内之最。

　　针刺测试的原理其实也很简单，就是把钢针插入到电池中，电池出现正负极短路现象钢针也就成为了短路的通路，这样模拟出在真实生活里的电池发生短路后可能出现冒烟、漏液、甚至于是起火爆炸等情况，可以观察出电池在极端条件下的安全性能。

　　这一测试要求用钢针将动力电池电芯刺穿，造成电芯内部的大面积短路，这对很多电池而言都是难以承受住的，毕竟这项测试是对电池安全检测最为严苛的一种。

　　其实，从锂电池诞生之后，就有了高达300多项的安全试验。而在如此多的安全试验中，针刺测试仍然是业内公认最为严格和最难以完成的安全测试，在新能源汽车的安全保障上有着不可忽视的作用，像主流的三元锂电池就难以完成针刺测试。

　　要想知道这个试验难不难，我们得先知道，要想完成这个针刺测试具体应该怎么操作。

　　首先，我们需要把电池充满，再用直径为5—8mm的耐高温钢针，以（25±5）mm/s的速度，从垂直于电池极板的方向贯穿，贯穿位置宜靠近所刺面的几何中心，当整个过程结束后便只要把钢针停留在电池中观察一小时，只要这一小时内不起火不爆炸，那就代表此次试验完美通过。

　　所以，当电池没能经受住热失控的时，它的安全系数便会降低，也就意味着，它爆发的能量巨大，也就越危险。所以，你觉得难不难。