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動力鋰電池外部短路與內部短路的區別

高格科技 ? 2023-10-11 16:49 ? 次閱讀
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電池的安全性需要通過新能源電池環境試驗箱來保駕護航,按GB 31241-2022《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組 安全要求》、UN38.3《鋰電池及電池組測試標準規章》、《GB/T31485-2015 電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》等對各項測試標準對新能源電池進行常溫或高溫外部短路、過充電、強制放電低氣壓、溫度循環、振動、加速度沖擊、跌落、擠壓、針刺、重物沖擊、熱濫用、燃燒等。物性、可靠性、安全性能檢測。電池要在規定的時間內經過各項測試不起火不爆炸不漏液才是合格的。而電池短路試驗是常見的一種電池安全性能試驗。電池短路有分為外部短路與內部短路,兩者有什么區別呢?

外部短路可能源于汽車碰撞引起的變形,浸水,導體污染或維護期間的電擊等。從鋰動力電池的外部短路到熱失控,中間的重要環節是溫度過高。當外部短路產生的熱量無法很好地散去時,鋰動力電池溫度才會上升,高溫觸發熱失控。因此,切斷短路電流或者散去多余熱量都是抑制外短路產生進一步危害的方法。

當電池被外部短路時,正負極之間瞬間的超大電流也會引起局部過熱,從而導致某個電池單體發生漏液、爆裂、自燃,并引發連鎖反應,導致更多的電池損毀。為了防止外部短路,在電池包的設計上會有很多安全設計,比如熱管理系統、故障判別系統等;

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內部短路即鋰動力電池內部的正負極直接接觸,當然接觸的程度不同,引發的后續反應也差別很大。引起鋰動力電池內部短路主要因素有:隔膜表面導電粉塵、正負極錯位、極片毛刺和電解液分布不均等工藝因素;材料中金屬雜質;低溫充電、大電流充電、負極性能衰減過快導致負極表面析鋰,振動或碰撞等;由機械和熱量濫用引起的大規模內部短路。

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電池內部的短路是不可控的,電池生產廠家的品控和良品率高低,直接影響到電池的質量。鋰電池如果經常用快充模式充電,經過長期的使用后,電池內部的正負極之間會化學生成“鋰枝晶”,這種物質從電池內部的正負極兩端同時向中間生長,漸漸刺穿電池內部正負極之間的絕緣膜,當這層膜被損壞后,電池內部的正負極間發生短路,電流瞬間暴增,從而引起電池的損毀,嚴重的會引起爆裂、漏液、自燃。

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