外部短路(电芯)检测概述
外部短路检测是锂离子电池（电芯）安全性能测试中至关重要的强制性项目之一。它旨在模拟电芯在实际使用、运输或存储过程中，其外部正负极意外被低电阻导体（如金属物品）连接，形成低阻抗回路，导致短时间内产生极大电流的场景。这种极端情况会引发电芯内部温度急剧升高、内部压力骤增，存在起火、爆炸等严重安全风险。因此，进行严格、标准化的外部短路检测，是评估电芯本质安全特性、筛选合格产品、保障终端用户安全及满足国内外法规认证（如GB, IEC, UN38.3等）的核心环节。此项检测通常在电芯单体（Cell）层面进行，测试条件模拟最严苛的短路状态。
检测项目
电芯外部短路检测的核心评估项目包括：
1. 电芯表面温度变化： 重点监测电芯在短路发生瞬间及后续一段时间内的最高表面温度及其变化趋势。温度峰值是判断热失控风险的关键指标。
2. 电芯电压变化： 记录短路瞬间电压的跌落情况以及在整个测试过程中的电压变化曲线。
3. 短路电流： 测量并记录短路回路中流过的最大峰值电流及其持续时间。
4. 物理状态变化： 观察电芯在测试过程中及测试结束后是否发生起火、爆炸、漏液、冒烟、壳体破裂或严重变形等异常现象。
5. 测试后的状态： 测试结束后，按规定时间静置后，检查电芯的最终状态（是否可恢复、是否损坏）。
检测仪器
进行电芯外部短路检测需要专业的仪器设备，主要包括：
1. 外部短路试验机： 核心设备，具备以下功能：
* 大电流触发与承载能力： 能够瞬间接通并承受短路产生的高达数千安培的峰值电流（具体电流能力需满足标准要求）。
* 低回路电阻： 整个短路回路（包括连接导线、夹具、开关）的总电阻必须非常低（通常要求 ≤ 5 mΩ 或按标准规定），以确保短路电流主要受电芯内阻限制。
* 高速开关： 使用真空继电器或类似高速、大容量开关器件，确保短路连接的快速、可靠建立和断开。
* 定时器： 精确控制短路持续时间（通常为10分钟或直到电芯温度回落）。
2. 数据采集系统：
* 温度记录仪/热像仪： 高精度（至少±1°C）、高采样率（≥1Hz）的温度传感器（如K型热电偶）或红外热像仪，用于实时监测并记录电芯表面温度。
* 电压数据采集器： 高速、高精度电压测量装置，用于捕捉短路瞬间的电压跌落及后续变化。
* 电流传感器： 高带宽、大电流的霍尔电流传感器或分流器，用于测量短路电流峰值及波形。
3. 防爆测试箱： 将电芯置于密闭且能承受一定爆炸冲击的测试箱内进行试验，确保操作人员和环境安全。
4. 绝缘夹具： 用于在测试过程中牢固夹持电芯，确保良好的电接触且操作安全。
5. 低电阻导线： 截面积足够大、电阻极低的铜导线，用于连接电芯与测试机。
检测方法
电芯外部短路检测的标准操作流程通常如下：
1. 初始状态： 将待测电芯在规定的环境温度（通常为 20±5°C 或 55±5°C，依据标准选定）下稳定足够时间（如2小时）。测量并记录其开路电压（OCV）和初始温度。
2. 测试环境设置： 将电芯放入防爆测试箱内，使用绝缘夹具固定。
3. 连接： 用低电阻导线将电芯的正极端子和负极端子分别连接到外部短路试验机的对应端子（正接正，负接负）。确保连接牢固、接触电阻最小。
4. 传感器安装： 将温度传感器（如热电偶）牢固粘贴或焊接在电芯壳体表面指定的监测点（通常为几何中心或最热点）。将电压探头连接到电芯两端。将电流传感器接入短路回路。
5. 回路电阻测量： 在施加短路前，测量整个外部短路回路（不包括电芯本身）的电阻。此电阻必须符合标准要求（通常≤5mΩ）。
6. 执行短路： 关闭防爆箱门。启动外部短路试验机，使其内部的高速开关瞬间闭合，形成外部短路回路。
7. 数据采集与观察： 短路持续时间为标准规定的时间（通常为10分钟），或直到电芯温度从峰值下降20%或降至接近室温（依据具体标准）。在此期间，数据采集系统实时记录电芯的表面温度、电压和回路电流。同时通过观察窗或摄像头密切监视电芯是否出现起火、爆炸、冒烟、漏液、剧烈变形等异常现象。
8. 短路解除与后处理： 达到规定时间后，试验机自动断开短路开关。让电芯在防爆箱内自然冷却至室温（或标准规定时间）。
9. 最终检查： 打开防爆箱，小心取出电芯。检查并记录电芯最终的外观状态（如变形、破损）、电压等。
检测标准
电芯外部短路检测依据的国家和国际标准主要包括：
1. GB/T 31485-2015 《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》： 这是中国针对电动汽车用动力电池（包括单体电芯）的强制性安全标准。其第7.1条明确规定了单体蓄电池（电芯）的外部短路试验方法和要求。
2. GB 31241-2014 《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全要求》： 适用于便携式设备（如手机、笔记本电脑）用锂电池。第7.8条规定了电芯外部短路试验。
3. IEC 62133 (及最新版 IEC 62133-1:2017, IEC 62133-2:2017)： 国际上广泛接受的便携式密封二次电池安全标准。对电芯的外部短路试验有详细规定。
4. UN/DOT 38.3 《联合国关于危险货物运输的建议书 试验和标准手册》： 针对锂电池运输安全的强制性测试要求。其中的试验T.7规定了模拟外部短路试验（主要用于电池组，但原理和要求与电芯测试类似）。
核心判定要求（以GB/T 31485为例）： 在整个外部短路试验过程中及试验后，电芯应不起火、不爆炸。 这是最基本也是最重要的安全要求。
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
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