電池外部短路試驗(yàn)機(jī)適用于哪些電池？電芯與電池組的短路安全性評(píng)估

來(lái)源：東莞市豪恩檢測(cè)儀器有限公司（武漢分公司） 2025年08月18日 11:29

電池外部短路試驗(yàn)機(jī)作為評(píng)估電池在短路場(chǎng)景下安全性的核心設(shè)備，可針對(duì)不同類型、不同形態(tài)的電池及電池組件進(jìn)行短路測(cè)試，其測(cè)試對(duì)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(cè)試的電池類型和電芯、電池組的短路安全性評(píng)估維度兩方面詳細(xì)說(shuō)明：

一、電池外部短路試驗(yàn)機(jī)可測(cè)試的電池類型

涵蓋化學(xué)體系、應(yīng)用場(chǎng)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(chǎng)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(guò)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(píng)估維度

通過(guò)外部短路試驗(yàn)，可從以下核心指標(biāo)評(píng)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(píng)估

熱失控風(fēng)險(xiǎn)：測(cè)試短路過(guò)程中電芯的最高溫度（是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)閾值，如 60℃、130℃）、溫度上升速率（是否急劇放熱），評(píng)估是否發(fā)生冒煙、起火、爆炸。
電壓與電流變化：監(jiān)測(cè)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(píng)估電芯外殼的抗爆性和密封性。
安全性判定：若短路后無(wú)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(guò)”；反之則存在安全隱患。

2. 電池組（模組）的短路安全性評(píng)估

整體熱擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)：評(píng)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(cè)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(cè)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(guò)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(píng)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(wú)整體起火、爆炸，保護(hù)電路正常工作，無(wú)熱擴(kuò)散現(xiàn)象，方可判定為符合安全標(biāo)準(zhǔn)。

三、測(cè)試的核心意義

無(wú)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)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(chǎng)景不同，其短路安全要求也存在差異（如動(dòng)力電池的測(cè)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(cè)試參數(shù)（如短路電阻、測(cè)試時(shí)長(zhǎng)），確保評(píng)估結(jié)果的針對(duì)性和有效性。

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