電池短路作為電池故障中較為常見的一種,其分類主要包括內(nèi)部短路與外部短路。這兩者之間在發(fā)生原因、短路過程以及危害程度上均存在顯著差異,并且為了保障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)。
內(nèi)部短路通常源于電池制造工藝中的缺陷,如隔膜表面存在導(dǎo)電粉塵、正負(fù)極錯(cuò)位、極片毛刺、電解液分布不均等問題,或是材料中的金屬雜質(zhì)、低溫或大電流充電導(dǎo)致的負(fù)極性能衰減過快而析鋰,以及振動(dòng)或碰撞等機(jī)械和熱量濫用。這種內(nèi)部短路往往是緩慢發(fā)生的,可能需要數(shù)天甚至數(shù)月的時(shí)間才會(huì)逐漸演變?yōu)樽园l(fā)性的內(nèi)部短路。盡管其產(chǎn)生的熱量相對較少,但長時(shí)間積累可能導(dǎo)致電池性能下降,甚至最終引發(fā)熱失控。
相比之下,外部短路則主要是由外部因素引起的,如汽車碰撞導(dǎo)致的電池變形、電池浸水、導(dǎo)體污染或在維護(hù)過程中發(fā)生的電擊等。這種短路會(huì)導(dǎo)致正負(fù)極之間瞬間產(chǎn)生超大電流,從而引發(fā)局部過熱,可能導(dǎo)致電池單體漏液、爆裂甚至自燃,并可能觸發(fā)連鎖反應(yīng),造成更多電池的損毀。外部短路的危害程度通常更高,因?yàn)樗茉跇O短的時(shí)間內(nèi)造成嚴(yán)重的電池?fù)p毀,甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸。
為了確保電池在短路情況下的安全性,各國和地區(qū)紛紛出臺(tái)了相應(yīng)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。例如,中國制定了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》,其中規(guī)定了常溫外部短路測試和高溫外部短路測試的具體方法和接收標(biāo)準(zhǔn)。在這些測試中,電池需要在不同溫度下充滿電后,通過導(dǎo)線連接正負(fù)極端,并監(jiān)測溫度變化,以確保電池在短路情況下不會(huì)起火、爆炸,且最高溫度不超過規(guī)定值。
中國還制定了YD 1268-2003《移動(dòng)通信手持機(jī)鋰電池及充電器的安全要求和試驗(yàn)方法》,該方法同樣規(guī)定了電池在不同溫度下的外部短路測試方法和接收標(biāo)準(zhǔn)。這些測試旨在確保電池在遭受外部短路時(shí)不會(huì)起火或爆炸,從而保障消費(fèi)者的安全。
在國際層面,IECEE CB體系是一個(gè)電工產(chǎn)品安全測試報(bào)告互認(rèn)的國際體系,它允許制造商憑借一個(gè)國家認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)的CB測試證書獲得CB體系其他成員國的國家認(rèn)證。這一體系基于國際IEC標(biāo)準(zhǔn),并允許成員國之間存在國家差異,但應(yīng)向其他成員公布。
美國安全檢測實(shí)驗(yàn)室公司(UL公司)也推出了針對鋰電芯和鋰電池組的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。其中,UL 1642是針對鋰電芯的安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),而UL 2054則適用于鋰電池組或鋰電池包。這些標(biāo)準(zhǔn)旨在評(píng)估鋰電芯和鋰電池組在遭受各種故障情況下的安全可靠性。
電池內(nèi)部短路與外部短路在多個(gè)方面存在顯著差異。為了保障電池在短路情況下的安全性,各國和地區(qū)都制定了嚴(yán)格的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范電池的生產(chǎn)和使用。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將有助于減少電池短路引發(fā)的安全事故,保障消費(fèi)者的生命財(cái)產(chǎn)安全。