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電池內(nèi)部短路與外部短路的不同和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)
2025-2-13 閱讀(148)
電池短路是電池較為常見的一種故障，主要分為內(nèi)部短路和外部短路。以下是兩者的區(qū)別及相關(guān)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：
一、電池內(nèi)部短路與外部短路的區(qū)別
發(fā)生原因：
內(nèi)部短路：電池內(nèi)部的正負(fù)極直接接觸，可能由于隔膜表面導(dǎo)電粉塵、正負(fù)極錯位、極片毛刺、電解液分布不均等工藝因素，或者材料中金屬雜質(zhì)、低溫充電、大電流充電、負(fù)極性能衰減過快導(dǎo)致負(fù)極表面析鋰，以及振動或碰撞等機(jī)械和熱量濫用引起。
外部短路：電池外部的正負(fù)極直接接觸，可能源于汽車碰撞引起的變形、浸水、導(dǎo)體污染或維護(hù)期間的電擊等外部因素。
短路過程：
內(nèi)部短路：若是制造過程中的缺陷，這種內(nèi)短路是緩慢發(fā)生的，需要幾天甚至幾個月才會發(fā)展成為自發(fā)的內(nèi)部短路。長時間孕育過程中的機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，且不知道何時會出現(xiàn)熱失控。但其程度比較輕微，產(chǎn)生的熱量很少，不會立即觸發(fā)TR（熱失控溫度TR）。
外部短路：正負(fù)極之間瞬間的超大電流會引起局部過熱，從而導(dǎo)致某個電池單體發(fā)生漏液、爆裂、自燃，并可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致更多的電池?fù)p毀。
危害程度：
內(nèi)部短路：雖然產(chǎn)生的熱量較少，但長時間積累可能導(dǎo)致電池性能下降，甚至引發(fā)熱失控。
外部短路：由于瞬間超大電流和局部過熱，可能導(dǎo)致電池嚴(yán)重?fù)p毀，甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸。
二、電池短路認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)
為了確保電池在短路情況下的安全性，各國和地區(qū)都制定了相應(yīng)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。以下是一些常見的電池短路認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：
GB 31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》：
常溫外部短路測試：電池充滿電后，放置在20℃±5℃環(huán)境中，用導(dǎo)線連接正負(fù)，電阻為80mΩ±20mΩ。監(jiān)測溫度變化，當(dāng)溫度下降到峰值低20%或短接時間達(dá)24h時終止。接收標(biāo)準(zhǔn)為電池不起火、不爆炸，最高溫度不超過150℃。
高溫外部短路測試：電池充滿電后，放置在55℃±5℃環(huán)境中，同樣用導(dǎo)線連接正負(fù)，電阻為80mΩ±20mΩ。監(jiān)測溫度變化，當(dāng)溫度下降到峰值低20%或短接時間達(dá)24h時終止。接收標(biāo)準(zhǔn)為電池不起火、不爆炸，最高溫度不超過150℃。
YD 1268-2003《移動通信手持機(jī)鋰電池及充電器的安全要求和試驗方法》：
充電的電池芯或電池分別在20℃±5℃和50℃±5℃的環(huán)境中放置2h。然后用導(dǎo)線短接正負(fù)極終端，確保外部電阻<10mΩ。短接后保持24h，溫度下降到原始溫度+短路后最大溫升×20%時終止。接收標(biāo)準(zhǔn)為電池不起火、不爆炸。
IECEE CB體系：
IECEE CB體系是電工產(chǎn)品安全測試報告互認(rèn)的國際體系。各個國家的國家認(rèn)證機(jī)構(gòu)（NCB）之間形成多邊協(xié)議，制造商可以憑借一個NCB頒發(fā)的CB測試證書獲得CB體系的其他成員國的國家認(rèn)證。CB體系基于國際IEC標(biāo)準(zhǔn)，如果一些成員國的國家標(biāo)準(zhǔn)還不能與IEC標(biāo)準(zhǔn)一致，也允許國家差異的存在，但應(yīng)向其他成員公布。
UL認(rèn)證：
UL 1642：美國安全檢測實驗室公司（也稱UL公司，Underwriters Laboratories Inc.）于1985年10月推出的針對鋰電芯安全的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，是國際上廣泛認(rèn)證的評估鋰電芯在遭受各種故障情況下電池安全可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，主要針對電芯（cell）。
UL 2054：主要針對鋰電池組或鋰電池包（battery pack），適用于產(chǎn)品中用作電源的一次（不可充）和二次（可充）的電池。這些電池可由單個電化學(xué)電池或兩個或更多個通過化學(xué)反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的鋰離子電池并聯(lián)或串聯(lián)組成。
綜上所述，電池內(nèi)部短路與外部短路在發(fā)生原因、短路過程和危害程度上存在顯著差異。為了確保電池在短路情況下的安全性，各國和地區(qū)都制定了相應(yīng)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范電池的生產(chǎn)和使用。
