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鋰電池在使用過程中出現的最常見的安全問題,主要是電池內部的微短路問題。目前,對鋰電池微短路檢測方法主要有:絕緣脈沖測試,絕緣阻抗測試以及絕緣耐壓測試三種:
1.絕緣脈沖測試:通過對電芯施加脈沖電壓,用電勢差U的變化來表征電介質(隔離膜)特性,等效判斷了電池隔離膜的受損與否,借此來看電芯內部是否存在微短路問題,這種測試方式基于鋰電池的容性機理,即等效為有極板和電介質的電容。其電容特性滿足于C=(ε*S)/d=Q/U原理,電容的大小取決于ε、S、d,只要電介質不被擊穿,原則上電容可以承受較大的電壓充電。絕緣脈沖測試較為準確,其發送的脈沖能在極短時間內完成,靈敏度高,用時短。
2.絕緣阻抗測試:基于歐姆定律(E=IR),通過用一個高電壓激勵到被測裝置(或被測物)相互隔離的兩端,持續一段時間,然后采集測試所產生的電流,利用歐姆定律計算出阻抗,進而來判斷電芯內部是否有微短路,采集數據通過軟件處理后得出被測物阻抗所用時間較長,靈敏度不高,并且通過電阻來判斷電芯內部是否產生微短路較為不準確。
3.絕緣耐壓測試:通過測試時給被測電芯施加一個電壓,然后將此電壓維持一段時間,檢測電芯的漏電電流的大小,通過與制定標準的對比,從而來判斷電芯內部是否有微短路。此種方法長時間對電芯施加一個高電壓對電芯傷害較大,并且用時較長,靈敏度較低。
對比上述三種測試方式,可以看出絕緣脈沖測試具有高靈敏度、微損傷、測試時間超短等特點,而絕緣阻抗測試與絕緣耐壓測試則靈敏度較低、測試精度不高、對電芯的損傷大,并且需要很長的測試時間。
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