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内部短路试验（电池）检测

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发布时间：2025-05-24 06:23:33 更新时间：2025-05-23 06:23:33

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

电池内部短路试验检测的重要性

随着锂电池在电动汽车、储能系统及便携式电子设备中的广泛应用，其安全性问题备受关注。其中，内部短路是导致电池热失控、起火甚至爆炸的重要原因之一。内部短路试验通过模拟电池在极端条件下的失效行为，评估其安全性和可靠性，是电池研发、生产及质量控制中不可或缺的环节。该试验不仅为电池设计提供改进依据，还能帮助制定应急处理方案，降低实际应用中的潜在风险。

检测项目

电池内部短路试验的主要检测项目包括：

1. 模拟内部短路触发条件：通过机械穿刺、挤压或加热等方式在电池内部人为制造短路；
2. 短路过程中的温度监控：实时记录电池表面及内部温度变化；
3. 电压与电流变化分析：监测短路瞬间及后续的电压骤降和异常电流波动；
4. 热失控传播特性：评估短路是否引发连锁反应导致其他区域失效；
5. 安全保护机制验证：测试电池管理系统（BMS）对短路的响应能力。

检测仪器

完成内部短路试验需依赖以下关键设备：
- 高精度温控箱：用于控制环境温度，模拟不同工况；
- 数据采集系统：同步记录电压、电流、温度等参数；
- 穿刺/挤压装置：配备力传感器，精确控制短路触发力度；
- 红外热成像仪：捕捉电池表面温度分布及热点扩散情况；
- 防爆测试舱：确保试验过程的安全性，防止爆炸危害。

检测方法

常见的检测方法包括：
1. 机械穿刺法：使用金属针穿刺电池极片，模拟内部异物刺穿导致的短路；
2. 强制内短路（FISC）法：通过预置缺陷引发特定区域的短路，用于标准化测试；
3. 过充/过放法：通过极端充放电加速电池老化，诱发潜在短路；
4. 多物理场耦合模拟：结合电化学模型与热力学仿真，预测短路行为。

检测标准

国内外主要参考以下标准：
- 国际标准：IEC 62133-2（便携式电池安全要求）、UL 1642（锂电池安全标准）；
- 国家标准：GB 31241（便携式电子产品用锂电池安全要求）、GB/T 31485（电动汽车用动力电池安全要求）；
- 行业规范：UN 38.3（运输安全测试）、SAE J2464（电动汽车电池滥用试验指南）。
试验需严格遵循标准中规定的短路触发方式、环境条件及判定阈值，确保结果的可比性和权威性。