電池內(nèi)部短路與外部短路的不同和認證標(biāo)準(zhǔn)
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)部的正負極直接接觸，可能由于隔膜表面導(dǎo)電粉塵、正負極錯位、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、負極性能衰減過快導(dǎo)致負極表面析鋰，以及振動或碰撞等機械和熱量濫用引起。
外部短路：電池外部的正負極直接接觸，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)致更多的電池損毀。
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)重損毀，甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸。
二、電池短路認證標(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)的認證標(biāo)準(zhǔn)。以下是一些常見的電池短路認證標(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，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，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的國際體系。各個國家的國家認證機構(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)的認證標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范電池的生產(chǎn)和使用。
