動力電池大規(guī)模制造啟動，安全問題已經(jīng)成為懸在行業(yè)頭頂?shù)倪_(dá)摩克利之劍，亟待解決。
電池的安全一般可以歸納為以下三個層面，電芯的固有安全、不同層級的防護(hù)安全以及法規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的（相對）可接受安全。目前，電芯的固有安全依舊是電池安全優(yōu)先要解決的問題。
衡量電芯固有安全的一個重要方法就是強(qiáng)制其內(nèi)部短路，測試其是否著火或爆炸以及電芯的壓降和溫升。
電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試的意義
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引起電芯內(nèi)部短路的因素非常多，包括隔膜的特性、開發(fā)和設(shè)計、制造流程、包裝和運(yùn)輸、組裝和應(yīng)用、使用、維護(hù)和再利用等等，這些場景都有可能引起電芯的間接或直接內(nèi)部短路。電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試，就是通過模擬極端情況來驗證電芯是否發(fā)生內(nèi)部短路以及發(fā)生內(nèi)部短路時是否會著火或爆炸，進(jìn)而識別電芯的固有安全特性以及電池系統(tǒng)的安全特性。
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多數(shù)電池標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試，同時，眾多電池及電池應(yīng)用產(chǎn)品的品牌商將該測試項目作為企業(yè)規(guī)范。電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試廣泛應(yīng)用在對電芯的材料、開發(fā)、設(shè)計、制程乃至電池模組、電池系統(tǒng)的合規(guī)評價上。
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- IEC 62133-2:2017/AMD1:2021（便攜式電池）
- Appendix 9 (edition 1)（便攜式電池）
- JIS C 62133-2:2020（便攜式電池）
- IEC 62660-3:2016（動力電池）
- IEC 62619:2017（工業(yè)、儲能電池）
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1.?電芯的預(yù)處理
1）電芯需要在20 °C±5 °C的環(huán)境下按照廠家推薦的方法充電，然后以0,2 It A放電至廠家規(guī)定的放電截止電壓；
2）電芯按照廠家定義的充電上限溫度和下限溫度放置1-4小時；
3）以最大充電電流和上限充電電壓為電芯充電，直到電流減少到0,05 It A。
2. 電芯的拆解
電芯的拆解是電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試中的關(guān)鍵一步，但也極具挑戰(zhàn)性和爭議性。更多電芯拆解過程，請點擊下方視頻瀏覽?
3. 卷芯的擠壓
1）卷芯表面溫度穩(wěn)定在充電上限溫度和下限溫度的2度范圍內(nèi)后，準(zhǔn)備擠壓；
2）壓具以0,1 mm/s的速度壓向卷芯，同時以每秒100次以上的速度監(jiān)測卷芯電壓；
3）當(dāng)檢測到內(nèi)部短路引起電壓下降時，應(yīng)立即停止擠壓，并將壓具保持在該位置30秒后釋放壓力。如果與初始電壓相比，電壓下降超過50 mV，則確定發(fā)生了內(nèi)部短路。在壓降達(dá)到50 mV之前，如果壓力達(dá)到800 N（圓柱型電池）或400 N（方型電池），則立即停止擠壓。
4. 合規(guī)的判定
測試過程中不起火（企業(yè)可能有更加嚴(yán)格的允收標(biāo)準(zhǔn)）。
DEKRA德凱廣州電池資深項目工程師表示：當(dāng)前版本的IEC 62133-2電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試僅針對非固態(tài)電解液，且只針對瑞士、法國、韓國和日本四個國家，即我們通常說的國家差異?？紤]電池的應(yīng)用普適性和安全性，我們建議您全面采用該測試。
來源：電芯為什么要進(jìn)行強(qiáng)制內(nèi)部短路測試？
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原文始發(fā)于微信公眾號（鋰電產(chǎn)業(yè)通）：電芯為什么要進(jìn)行強(qiáng)制內(nèi)部短路測試？
