一、試驗(yàn)的起源歷史
  單電池強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)，是由日本有關(guān)方面最先提出的。提出此測(cè)試項(xiàng)目的原因是在2004年，日本某公司生產(chǎn)的筆記本電池發(fā)生起火，在詳細(xì)研究分析了電池起火的原因后，認(rèn)為是在生產(chǎn)過(guò)程中，由于工藝控制疏漏，在鋰離子電池內(nèi)部混入了極微小的金屬微粒，在電池使用中由于溫度變化或各種撞擊，金屬微粒刺穿正、負(fù)極之間的隔膜，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，從而造成大量發(fā)熱引發(fā)電池起火。由于在生產(chǎn)過(guò)程中混入金屬微粒屬于偶然事件，很難完全放置這種事情的發(fā)生。因此，試圖通過(guò)“強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)”模擬這種金屬微粒刺穿隔膜造成內(nèi)部短路的情況，如果鋰離子電池能保證在試驗(yàn)過(guò)程中不出現(xiàn)起火、爆炸危險(xiǎn)，則可以有效保證即使在生產(chǎn)過(guò)程中電池內(nèi)部混入了金屬微粒，也無(wú)法刺穿正負(fù)極之間的隔膜；或者即使刺穿隔膜并造成了內(nèi)部短路，仍然不會(huì)產(chǎn)生危機(jī)人身安全的起火、爆炸危險(xiǎn)。

二、試驗(yàn)條件
  單電池強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)的樣品量為10pcs，上、下限試驗(yàn)條件個(gè)5pcs。試驗(yàn)步驟：
 （1）試驗(yàn)樣品的充電步驟；（2）拆解電池放置小鎳片；（3）包卷回電池并使電池達(dá)到試驗(yàn)溫度；（4）施壓步驟。
1、試驗(yàn)樣品的充電步驟
  單電池強(qiáng)制內(nèi)部短路試驗(yàn)是針對(duì)充滿(mǎn)電的單電池進(jìn)行試驗(yàn)，其充電條件為：分別在上限試驗(yàn)溫度及下限試驗(yàn)溫度下穩(wěn)定1-4小時(shí)后，使用上限充電電壓及最大充電電流，充電至0.05C為止。上下限試驗(yàn)溫度表示電池可使用上限充電電壓及最大充電電流時(shí)，電芯表面的最高溫度和最低溫度，之所以選在上、下試驗(yàn)溫度條件下充電，是根據(jù)鋰電池的材料特性制定出來(lái)的。JIS C 8714提出的上、下限溫度分別為45℃和10℃，上限充電電壓為4.25V，該條件是根據(jù)目前市面上比較普遍的鋰離子電池（鈷酸鋰負(fù)極-碳正極）材料特性制定的，并不代表所以的鋰電池。
  如果采用新的上下限試驗(yàn)溫度和上限充電電壓，則需要進(jìn)行一定的試驗(yàn)并補(bǔ)充資料依據(jù)。確定新上限充電電壓的考察內(nèi)容包括：正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、負(fù)極材料的鋰吸納性和電解液的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等材料特性；確定新的上、下限試驗(yàn)溫度時(shí)考察內(nèi)容包括：正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、電解液的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等材料特性，需要保證在新上限試驗(yàn)溫度下的已充電電池的安全性，并在新上限試驗(yàn)溫度中加上5℃適用JIS C 8714 第5.1款的充電條件，且符合5.2~5.5款的試驗(yàn)要求。基于負(fù)極材料的鋰離子吸納性、電解液的鋰離子移動(dòng)度等（與溫度相應(yīng)），需保證在新下限試驗(yàn)溫度下的已充電電池的安全性，并且在新下限試驗(yàn)溫度中加上-5℃適用5.1款的充電條件，且符合5.2~5.5的試驗(yàn)要求。
2、拆解單電池并放置小鎳片
  在周?chē)鷾囟?0℃±5℃、結(jié)露點(diǎn)低于-25℃的環(huán)境下拆解單電池，并在正極活性物質(zhì)與負(fù)極活性物質(zhì)，以及正極鋁箔和負(fù)極活性物質(zhì)之間放置下圖所示的小鎳片。之所以選在結(jié)露點(diǎn)低于-25℃的環(huán)境下拆解單電池，是為了防止水汽影響電池的內(nèi)部化學(xué)環(huán)境。本步驟應(yīng)該盡可能快的完成，以盡可能減少拆解過(guò)程中電解液的蒸汽及水汽對(duì)電池特性的影響。
3、包卷回電池并使電池達(dá)到試驗(yàn)溫度
  將放置完小鎳片的單電池包卷好，包卷時(shí)應(yīng)避免松弛，應(yīng)一邊拉緊一邊回卷，并在鎳片的放置位置做好標(biāo)記，然后放入密封的聚乙烯袋中，并將封口后的聚乙烯袋裝入到鋁箔片制成的密封袋中，分別在上限（下限）試驗(yàn)溫度加上（減去）5℃的條件下放置（45±15）min。此步驟是為了恢復(fù)電極體在解體前的狀態(tài)，并為接下來(lái)的假牙試驗(yàn)做準(zhǔn)備。之所以要將包卷好的單電池放入密封袋中，主要是防止電解液的蒸發(fā)和自然環(huán)境對(duì)電池化學(xué)狀態(tài)的影響，因此應(yīng)選用容積盡可能小的密封袋。另外，在上限（下限）試驗(yàn)溫度加上（減去）5℃放置（45±15）min是為了使電極體達(dá)到加壓試驗(yàn)時(shí)的試驗(yàn)溫度。如果拆解完電池后不能馬上進(jìn)行施壓試驗(yàn)，則包卷好的單電池在鋁箔密封袋中保存的時(shí)間應(yīng)控制在12小時(shí)以?xún)?nèi)。
4、施壓步驟
  在上、下限溫度條件下，使用下圖中的加壓工裝，以0.1mm/s的速度對(duì)單電池放置有小鎳片的部位進(jìn)行施加壓力，同時(shí)利用電壓表監(jiān)測(cè)單電池輸出端電壓的變化，當(dāng)觀(guān)測(cè)到有大于50mV的電壓降時(shí)，或者當(dāng)施加壓力達(dá)到要求（圓柱形電池800N，方形電池400N）時(shí)，即停止降低加壓工具并保持30s，然后撤出壓力。采用0.1mm/s如此慢的施壓速度，能更好的控制內(nèi)部短路時(shí)間和嚴(yán)酷等級(jí)。當(dāng)施壓過(guò)程中出現(xiàn)50mV電壓降時(shí)，說(shuō)明放入單電池內(nèi)部的小鎳片已經(jīng)在壓力作用下刺破電池隔膜而致使單電池發(fā)生了內(nèi)部短路，此時(shí)即無(wú)需繼續(xù)施壓；如果施加壓力達(dá)到800N（方形電池施壓400N）時(shí)仍沒(méi)有電壓降出現(xiàn)，說(shuō)明單電池的隔膜可以有效防止小鎳片的刺穿，這樣也能防止單電池混入金屬小微粒后內(nèi)部短路情況的發(fā)生。

三、試驗(yàn)要求
試驗(yàn)要求：電池在試驗(yàn)過(guò)程中不起火。 
在此試驗(yàn)中，鎳片的放置這個(gè)步驟顯得尤為重要。下面介紹兩種類(lèi)型電池的鎳片放置位置，見(jiàn)如下：
a、正極活性物質(zhì)-負(fù)極活性物質(zhì)之間；
b、正極鋁箔-負(fù)極活性物質(zhì)之間；

當(dāng)正極鋁箔和負(fù)極活性物質(zhì)之間沒(méi)有相對(duì)面時(shí)，則僅對(duì)正-負(fù)活性物質(zhì)之間放置鎳片進(jìn)行試驗(yàn)。

圖1 正極活性物質(zhì)-負(fù)極活性物質(zhì)之間（圓形電池）

圖2 正極鋁箔-負(fù)極活性物質(zhì)之間（圓形電池）

圖3 正極活性物質(zhì)-負(fù)極活性物質(zhì)之間（方形電池）

圖4 正極鋁箔-負(fù)極活性物質(zhì)之間（方形電池）

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