设计评估 - 强制内部短路(电池)检测
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发布时间:2025-05-24 07:49:47 更新时间:2025-06-09 22:51:35
点击:0
作者:中科光析科学技术研究所检测中心



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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
随着锂离子电池在新能源汽车、储能系统和消费电子等领域的广泛应用,其安全性问题备受关注。其中,强制内部短路(Forced Internal Short Circuit, FISC)是电池设计中必须严格评估的关键风险点。内部短路可能由制造缺陷、机械损伤或热失控触发,导致电池瞬间释放大量能量,引发冒烟、起火甚至爆炸。通过科学规范的检测手段模拟内部短路场景,可有效评估电池的安全防护设计,优化材料选择和结构布局,从而降低实际使用中的安全隐患。
强制内部短路检测主要涵盖以下核心项目:
1. 模拟不同短路位置(正负极片接触、集流体间短路等)的失效模式
2. 短路瞬间电流峰值与温升速率监测
3. 热失控传播特性及阻隔能力评估
4. 电解液泄漏、壳体破裂等物理破坏分析
5. 保护电路(BMS)的响应速度与切断效率验证
检测需采用专业设备组合完成:
- 高精度充放电测试仪(如Arbin BT2000)
- 红外热成像仪(FLIR A655sc)
- 高速数据采集系统(采样速率≥1MHz)
- 压力传感器与形变监测装置
- 防爆测试舱(符合IEC 62133防爆要求)
- 气体成分分析仪(检测CO、H2等可燃气体)
依据国际通行规范,检测流程分为三个阶段:
预处理阶段:电池按标准程序完成充放电循环老化,达到特定SOC状态(通常为100%)
短路触发阶段:通过机械穿刺(镍针)、加热诱导或预埋缺陷等方式强制引发内部短路
数据采集阶段:同步记录电压、电流、温度、气压等参数,捕捉热失控全过程特征值
主要遵循以下国际及行业标准:
- IEC 62133-2:2017 便携式电池安全要求
- 2580:2020 电动汽车用电池安全标准
- GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求
- SAE J2464:2009 电动车辆电池滥用试验方法
检测结果需满足:短路后无火焰/爆炸(持续1小时)、表面温度≤150℃、质量损失≤50%等限值要求。
强制内部短路检测通过模拟极端工况,为电池系统设计提供关键失效数据。企业需结合检测结果优化隔膜强度、热管理系统及安全冗余设计,同时推动检测技术向多物理场耦合分析、AI预测模型等方向发展,以应对高能量密度电池带来的新挑战。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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