哪些電池可通過外部短路試驗(yàn)機(jī)測試？電芯、電池組的短路安全性能評估
發(fā)布日期：2025-08-18 點(diǎn)擊：61
電池外部短路試驗(yàn)機(jī)作為評估電池在短路場景下安全性的核心設(shè)備，可針對不同類型、不同形態(tài)的電池及電池組件進(jìn)行短路測試，其測試對象覆蓋從基礎(chǔ)電芯到復(fù)雜電池組的全范圍。以下從可測試的電池類型和電芯、電池組的短路安全性評估維度兩方面詳細(xì)說明：
一、電池外部短路試驗(yàn)機(jī)可測試的電池類型
涵蓋化學(xué)體系、應(yīng)用場景、形態(tài)結(jié)構(gòu)等多個(gè)維度，具體包括：
按化學(xué)體系劃分鋰電池：鋰離子電池(三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池等)、鋰聚合物電池(軟包鋰電)、鋰原電池(如鋰錳電池)。其他化學(xué)電池：鉛酸蓄電池(啟動(dòng)用、儲(chǔ)能用)、鎳氫電池(混合動(dòng)力汽車用)、鎳鎘電池(工業(yè)設(shè)備用)、鈉離子電池(新興儲(chǔ)能電池)等。
按應(yīng)用場景劃分消費(fèi)類電池：手機(jī)電池、筆記本電腦電池、藍(lán)牙耳機(jī)電池、智能手表電池等小型電芯及電池組。動(dòng)力類電池：電動(dòng)汽車動(dòng)力電池(方形、圓柱、軟包電芯及模組)、電動(dòng)自行車電池、電動(dòng)工具電池(如鋰電池組)。儲(chǔ)能類電池：儲(chǔ)能電站用磷酸鐵鋰電池組、家庭儲(chǔ)能電池系統(tǒng)等。特種電池：醫(yī)療器械用電池、航天航空用耐高溫電池等。
按形態(tài)結(jié)構(gòu)劃分單體電芯：圓柱電芯(如 18650、21700)、方形電芯(鋁殼、鋼殼)、軟包電芯(聚合物電芯)。電池組 / 模組：由多個(gè)電芯通過串并聯(lián)組成的電池組(如電動(dòng)汽車電池模組、儲(chǔ)能電池簇)、帶保護(hù)電路的集成電池包(如充電寶電池組)。
二、電芯與電池組的短路安全性評估維度
通過外部短路試驗(yàn)，可從以下核心指標(biāo)評估電芯和電池組的安全性能，判斷其是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如 GB 31241、IEC 62133、UL 1642 等)：
1. 單體電芯的短路安全性評估
熱失控風(fēng)險(xiǎn)：測試短路過程中電芯的最高溫度(是否超過標(biāo)準(zhǔn)閾值，如 60℃、130℃)、溫度上升速率(是否急劇放熱)，評估是否發(fā)生冒煙、起火、爆炸。
電壓與電流變化：監(jiān)測短路瞬間的峰值電流(是否符合設(shè)計(jì)承受能力)、電壓下降曲線(是否快速降至 0V 或出現(xiàn)異常波動(dòng))，判斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否損壞。
物理狀態(tài)變化：觀察短路后電芯是否出現(xiàn)漏液、鼓包、殼體破裂、噴濺(如電解液飛濺)，評估電芯外殼的抗爆性和密封性。
安全性判定：若短路后無起火、爆炸，且溫度、物理狀態(tài)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則判定為 “通過”；反之則存在安全隱患。
2. 電池組(模組)的短路安全性評估
整體熱擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)：評估短路時(shí)熱量是否從單個(gè)電芯擴(kuò)散至整個(gè)電池組(是否引發(fā)連鎖反應(yīng))，監(jiān)測電池組整體最高溫度、不同位置的溫度差異(判斷熱管理系統(tǒng)有效性)。
保護(hù)電路響應(yīng)：測試電池組內(nèi)置的保護(hù)板(BMS)在短路時(shí)是否快速觸發(fā)過流保護(hù)(如切斷回路)，響應(yīng)時(shí)間是否符合安全要求(避免持續(xù)短路引發(fā)危險(xiǎn))。
結(jié)構(gòu)完整性：檢查電池組外殼、連接件(如極耳、導(dǎo)線)在短路時(shí)是否燒蝕、斷裂，評估整體結(jié)構(gòu)的抗短路沖擊能力。
安全性判定：除滿足單體電芯的安全要求外，還需確保電池組無整體起火、爆炸，保護(hù)電路正常工作，無熱擴(kuò)散現(xiàn)象，方可判定為符合安全標(biāo)準(zhǔn)。
三、測試的核心意義
無論是電芯還是電池組，外部短路試驗(yàn)的核心目的是模擬實(shí)際使用中可能出現(xiàn)的情況(如線路老化、誤操作導(dǎo)致的正負(fù)極直接接觸)，通過標(biāo)準(zhǔn)化測試提前暴露其安全隱患，為電池設(shè)計(jì)優(yōu)化(如增強(qiáng)殼體強(qiáng)度、改進(jìn) BMS 算法)、生產(chǎn)質(zhì)量管控提供關(guān)鍵依據(jù)，最終保障終端產(chǎn)品(如電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能設(shè)備)的使用安全。
不同類型的電池因應(yīng)用場景不同，其短路安全要求也存在差異(如動(dòng)力電池的測試標(biāo)準(zhǔn)通常嚴(yán)于消費(fèi)類電池)，因此需根據(jù)具體電池類型和行業(yè)規(guī)范調(diào)整測試參數(shù)(如短路電阻、測試時(shí)長)，確保評估結(jié)果的針對性和有效性。
