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针刺（模块）检测

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发布时间：2025-05-24 07:02:15 更新时间：2025-05-23 07:02:15

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

针刺（模块）检测概述

针刺检测是锂离子电池及模组安全性能测试中的重要环节，主要用于模拟电池内部因异物刺穿或机械滥用导致短路时的安全表现。该测试通过尖锐物体穿透电池本体，观察其热失控反应，评估电池在极端条件下的抗短路能力和热稳定性。随着新能源汽车、储能系统等领域的快速发展，针刺检测已成为动力电池安全性验证的核心项目之一，相关标准体系的完善和检测技术的提升对行业技术革新具有重要意义。

主要检测项目

针刺检测的核心项目包括： 1. 测试对象完整性：检测电芯或模组在针刺后的结构破损程度； 2. 热失控特征：监测电池温度变化速率、最高温度及持续时间； 3. 短路反应：记录电压骤降幅度和恢复情况； 4. 安全阈值判定：判断是否发生起火、爆炸、漏液等危险现象； 5. 残留性能评估：测试刺穿后电池的剩余容量和循环稳定性。

核心检测仪器

完成针刺检测需配置专业设备： 1. 针刺试验机：配备高精度伺服系统，控制针刺速度（10-80mm/s）和深度（3-10mm）； 2. 多通道温度记录仪：采用K型热电偶，采样频率≥10Hz； 3. 电压监测系统：精度达±0.1%FS，响应时间＜1ms； 4. 高速摄像系统：帧率≥1000fps，用于捕捉瞬间反应； 5. 防爆环境箱：具备耐高温（1200℃）、气压平衡和安全排烟功能。

标准检测方法

根据GB/T 31485-2015等标准要求，具体流程包括： 1. 样品预处理：电池按标准充至100%SOC； 2. 固定装置：将样品置于刚性夹具中，确保刺针垂直穿透； 3. 参数设定：刺针直径Φ3-8mm，穿透速度选择20-40mm/s； 4. 过程监控：同步采集温度、电压及图像数据； 5. 结果判定：观察1小时内是否发生热失控，检测最高温度是否超过标准限值（如150℃）。

主要检测标准

国内外主流标准包含： 1. GB 38031-2020：电动汽车用动力蓄电池安全要求； 2. UL 1642：锂电芯安全标准中的针刺测试条款； 3. IEC 62660-2：动力锂离子电池可靠性测试方法； 4. UN38.3：运输安全要求的强制性测试项目； 5. 企业标准：部分车企制定的更高安全等级（如无明火、温度＜100℃）。

特别需注意不同标准的差异性：国标侧重热失控控制能力，而国际标准更关注特定应用场景下的安全边界，测试时需根据产品用途选择适配标准体系。