針對電池在實際使用中可能遇到的風險問題，在擠壓、針刺、短路、過充和過放、高低溫等眾多可靠性測試中，模擬電池發生內短路和外短路的擠壓、針刺和外短路測試是極常見的，也是非常難通過的可靠性測試。
究其原因，主要還是因為這兩種可靠性測試中瞬時電流過大，導致電池溫度過高，從而引發活性物質和電解液的分解燃燒，導致熱失控。
以常見的方形電池為例，由于結構設計原因，電池各個部分產生的熱量擴散的速度是不一樣的，因此在電池平面方向和厚度方向上產生明顯的溫度梯度。特別是大電流時，電芯產生的熱量無法很好擴散溫度會急劇的升高，從而引發安Q全性問題。
在擠壓測試中，隨著電池變形程度的增加，正負極集流體會首先被撕裂，隨后活性物質進入失效線內，隨著變形程度的不斷增加然后失效，引起正負極短路產生強大的電流，熱量集中釋放溫度急劇上升，引發熱失控。
針刺試驗也是用于模擬鋰離子電池內短路的一種方法，基本原理是利用一根金屬針以一定的速度緩慢的插入電池內部，引起電池內部短路。上限會有70%左右的能量在60s內通過短路點釋放，由于熱量無法及時的擴散，短路點瞬間溫度可達到1000℃以上，從而引發熱失控。
相較于擠壓和針刺試驗，外短路測試則比較溫和。外短路測試是將電池連接一個定值電阻，電量通過電阻進行釋放。能否通過短路測試主要受短路電流大小的影響，電流越大，則電池熱量產生的速度越快。電池熱量擴散速度不會有太大的變化，電池內部積累熱量越多溫度就越高，引發熱失控幾率就越大。
影響電池短路電流的主要因素是電阻阻值，其次還受電池內阻和荷電狀態等因素的影響。研究發現，影響短路測試結果的主要因素是電阻阻值和電池內阻的比例，比電池內阻和電池荷電狀態對實驗結果的影響還要大。當短路電阻的阻值與電池越接近，就越容易發生熱失控，只有當短路電阻的阻值是鋰離子電池內阻的9-12倍以上時，電池才能通過短路安Q全測試。
從上述分析中不難看出，影響電池可靠性測試結果的因素本質上是產熱速率和散熱速率。通過安Q全保護設計等手段，降低產熱速率，或必要情況下切段電流阻止繼續產熱，都能有效避免電池發生熱失控。其次是提高電池散熱速率，通過電池結構設計，提高散熱速率，可以避免電池溫度過高。電池組尤其需要配備相應的散熱手段，確保電池能夠快速散熱保證不引起連鎖反應。
www.gelixian.com
labcompanion.cn Lab Companion China
labcompanion.com.cn Lab Companion China
lab-companion.com Lab Companion
labcompanion.com.hk Lab Companion Hong Kong
labcompanion.hk Lab Companion Hong Kong
labcompanion.de Lab Companion Germany
labcompanion.it Lab Companion Italy
labcompanion.es Lab Companion Spain
labcompanion.com.mx Lab Companion Mexico
labcompanion.uk Lab Companion United Kingdom
labcompanion.ru Lab Companion Russia
labcompanion.jp Lab Companion Japan
labcompanion.in Lab Companion India
labcompanion.fr Lab Companion France
labcompanion.kr Lab Companion Korea
