能源检测

储能系统中锂离子电池的安全是行业关注核心，短路测试作为评估电池抵御外部短路风险的关键手段，其标准实施的规范性直接影响产品可靠性与市场准入。本文围绕储能锂电池短路测试的实施要点展开，从目标依据、样品准备、装置要求到流程操作、结果评估等环节，为企业提供可落地的合规指引。

短路测试的核心目标与标准依据

储能锂电池短路测试的核心目标是验证电池在外部短路时的安全性能，具体包括评估短路电流的峰值与持续时间、电池电压的下降趋势、热失控风险（如烟雾、火焰）及外观完整性。通过测试可识别电池设计缺陷（如隔膜厚度不足）或工艺问题（如极耳焊接不良），避免实际应用中因短路引发火灾。

目前主流标准依据分为国内与国际两类：国内以GB/T 36276-2018《电力储能用锂离子电池》（侧重电网侧储能）、GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》（部分条款适用于用户侧储能）为主；国际则参考IEC 62619:2017《二次电池和电池组 工业应用的安全要求》、UL 1973:2020《储能电池和电池组安全标准》。

不同标准的差异需重点关注：如GB/T 36276要求短路时间至少10s，IEC 62619则允许短路至电流下降至初始值的10%以下；企业需根据储能系统的应用场景选择对应标准，确保测试结果匹配实际需求。

测试前的样品准备与环境要求

样品准备需遵循“最严苛场景”原则：一是状态要求，样品需为满电（SOC 100%），因满电时电池内部能量最高，短路风险最大；二是数量要求，至少准备3个相同批次的成品电池或模块（重复性测试可避免单一样品的偶然性）；三是预处理，测试前需将样品在环境中静置24h，确保温度与环境一致。

环境条件需模拟实际使用场景：温度控制在25±5℃（常温），湿度≤75%RH（避免潮湿降低绝缘性），测试区域无强制通风（防止风加速散热，掩盖热失控风险）；样品需固定在绝缘支架上，避免与台面短路。

短路装置的技术参数与校准要求

短路装置的性能直接影响测试准确性，核心参数要求：一是内阻≤5mΩ（内阻过大将减小短路电流，无法模拟真实场景）；二是导线截面积≥10mm²（避免导线发热消耗能量，影响电流测量）；三是开关响应时间≤10ms（快速短路，模拟导线意外接触的情况）。

校准要求：每6个月校准一次，内容包括内阻测量（用高精度欧姆表测装置内阻）、短路电流验证（用标准电阻模拟电池，检查电流是否符合I=U/R的计算值）；校准记录需留存，作为实验室资质的证明。

测试流程的分步操作指引

第一步样品固定：将电池垂直固定在绝缘支架上，确保正负极连接点无遮挡，避免短路时移位。

第二步线路连接：用夹具将装置正极导线接电池正极柱，负极导线接负极柱，确保接触电阻≤1mΩ（用毫欧表验证）；禁止交叉连接（如正极接负极），防止反向短路损坏样品。

第三步预检查：确认电池开路电压正常（如三元锂满电约4.2V），装置开关处于“断开”状态，无异常电流。

第四步触发短路：按下开关，保持短路状态至满足标准要求（如GB/T 36276的10s，或IEC 62619的电流下降至10%以下）；期间禁止触碰电池或导线。

第五步结束测试：断开装置，移除导线，将样品置于安全区域观察1h，记录后续状态。

测试过程中的数据监测要点

数据监测需覆盖电参数、热参数与物理现象：一是短路电流，用电流传感器测峰值（如三元锂满电时可达数千安）及持续时间；二是电池电压，用电压传感器测满电到短路后的下降趋势（正常应快速降至接近0V）；三是表面温度，用热电偶或红外测温仪测正负极及中间位置的温度，记录最高值（超过150℃可能引发热失控）。

物理现象需专人观察：是否有烟雾（少量为电解质蒸发，大量为泄漏）、火焰（持续＞1s视为热失控）、爆炸（外壳破裂喷出物质）；所有现象需实时记录，时间精确到秒。

短路后样品的状态评估方法

外观评估：检查是否有鼓包（内部气体膨胀）、破裂（外壳受力超限）、漏液（电解质泄漏，表现为粘稠液体）；有上述现象标记为“外观不合格”。

电性能评估：用万用表测电压，若为0V或≤0.5V，说明内部短路；若电压仍≥3V，可能是装置连接不良，需重新测试。

热失控评估：若出现火焰（持续＞1s）或爆炸，直接判定失败；有烟雾需检测是否含HF（电解质分解产物，具腐蚀性）。

拆解评估（可选）：未爆炸样品可拆解，检查隔膜是否破裂（内部短路的关键原因）、正极材料是否脱落（高温导致粘结剂失效）。

异常情况的处理与记录要求

若测试中电池爆炸，立即停止测试，撤离5m外，用CO₂灭火器灭火（避免用水，锂电池遇水会产氢爆炸）；灭火后将样品放入防爆箱冷却。

若短路电流不足，检查装置内阻（是否超5mΩ）或连接点电阻（是否接触不良），排除问题后重测。

所有异常需详细记录：时间、现象（如“1分20秒电池喷火焰，持续5秒”）、原因（如“装置内阻8mΩ，电流不足”）、处理措施（如“更换装置重测”）；记录附在报告中。

测试报告的编制规范

报告需包含：样品信息（型号、批次、SOC、数量）、测试条件（环境、装置参数）、测试数据（电流、电压、温度曲线）、现象记录（烟雾、火焰等）、结果评估（是否符合标准）、异常情况（现象、原因、处理）、签署（测试/审核人员签名、日期、实验室资质）。

报告需存PDF格式5年以上，如需可提供原始数据（如电流CSV文件），确保结果可追溯。