部分認(rèn)證項目： 電池強(qiáng)制內(nèi)部短路測試要求

CB認(rèn)證： a.電池按照制造商規(guī)定的充電程序：最大充電電流充到最大充電電壓，截止電?

b.拆解電池放置小鎳片；（溫度20℃±5℃、結(jié)露點(diǎn)低于-25℃的環(huán)境下拆解單?

c.包卷回電池并使電池達(dá)到試驗溫度；（分別在上限（下限）試驗溫度加上 放置（45±15）min）?

d.施壓步驟。（施壓步驟要求在10min內(nèi)完成，且要求以0.1mm/s的速度對 有小鎳片的部位施加壓力，同時利用電壓表監(jiān)測單電池輸出端電壓的變化，當(dāng) 于50mV的電壓降時，或者當(dāng)施加的壓力達(dá)到要求時（圓柱型電池800N，方 N，且方形和圓柱型擠壓方式也略有差異），即停止降低加壓工具并保持30s 壓力。）?

結(jié)果：不起火。如果沒有發(fā)生火災(zāi)，記錄內(nèi)部短路時的壓力。

一、概述：

設(shè)備根據(jù)IEC62133等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制做，綜合測試電池形變、測試電壓、壓力采集三項參數(shù)；采用日本松下伺服電腦軟件控制。

二、測試目的：

模擬電芯在制造過程中可能進(jìn)入的金屬粉塵、碎料顆粒等雜質(zhì)，在正負(fù)極間刺穿隔膜造成內(nèi)部短路時的潛在危險程度。其測試對象針對圓柱形或棱柱形電芯。目前該項測試僅適用于韓國、日本、瑞士及法國。

三、符合標(biāo)準(zhǔn)：

JIS C 8714：2007 便攜式電子應(yīng)用中使用的便攜式鋰離子二次電池和電池的安全測試

IEC 62133便攜式含有堿性或其他非酸性電解質(zhì)的可充電二次電池和蓄電池的安全標(biāo)準(zhǔn)

四、主要技術(shù)參數(shù)：

溫控箱主要技術(shù)參數(shù)：

溫度范圍： -20℃～+100℃

解析精度： 溫度：±0.01℃

溫度波動度： ±0.5℃

溫度均勻度： ≤2.0℃

升溫速率： 從-10℃升到+100℃ 小于40min（非線性空載）

降溫速率： 從+20℃降到-10℃? 小于40min（非線性空載）

內(nèi)箱尺寸： 寬600×高750×深500（mm）

內(nèi)箱材質(zhì)： SUS304不銹鋼板

外箱材質(zhì)： 冷軋鋼烤漆處理

溫度范圍： 可程式彩色觸摸屏控制，7寸顯示屏

制冷壓縮機(jī)： 采用法國泰康或日本三洋品牌制冷壓縮機(jī)

保護(hù)裝置： 無熔絲開關(guān)，壓縮機(jī)高壓、過熱、過流保護(hù)，超溫保護(hù)，風(fēng)機(jī)過載保護(hù)，保險絲等

壓力試驗系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：

最大載荷： 200Kg

力值解析度： 1/100000

力值精度： ≤0.5％

位移解析度： 1/1000

位移準(zhǔn)確度： ≤0.5％

速度范圍： 1 ~ 200mm/min

有效行程： 150mm（不含夾持器）

測試最大平面： 200×200mm（特殊測試寬度亦可依客戶需求定制）

電壓采集范圍： 0 ~ 10V

電壓分辨率： 1mv

電壓采集頻率： 100HZ

動力系統(tǒng)： 日本松下伺服電機(jī)+減速機(jī)+滾珠絲桿

控制系統(tǒng)： Pulse Command控制系統(tǒng)軟件，RS232傳輸端口連接計算機(jī)控制

軟件功能： 測試界面軟件可實現(xiàn)定速度、定位移、定荷重（可設(shè)定保持時間）、定荷重增率、定應(yīng)力增率、定應(yīng)變增率等控制模式加上多階控制模式可滿足不同的測試要求。

安全裝置： 過載緊急停機(jī)裝置、上下行程限定裝置、自動斷點(diǎn)停機(jī)功能

電源功率： AC 單相 三線 220V 50/60HZ? 5.5KW

備注： L形鎳片（客戶自行購買）

電芯為什么要進(jìn)行強(qiáng)制內(nèi)部短路測試？

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

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。

電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試的應(yīng)用

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。

電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試的標(biāo)準(zhǔn)

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）

電芯強(qiáng)制內(nèi)部短路測試的方法（IEC 62133-2）

1. 電芯的預(yù)處理

1）電芯需要在20 %uB0C%uB15 %uB0C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。

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)）。