電池內(nèi)部短路與外部短路有什么區(qū)別？不同之處有哪些

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(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：

一、電池內(nèi)部短路與外部短路的區(qū)別

1. 發(fā)生原因：

• 內(nèi)部短路：電池內(nèi)部的正負(fù)極直接接觸，可能由于隔膜表面導(dǎo)電粉塵、正負(fù)極錯(cuò)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(fù)極性能衰減過快導(dǎo)致負(fù)極表面析鋰，以及振動(dòng)或碰撞等機(jī)械和熱量濫用引起。

• 外部短路：電池外部的正負(fù)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(hù)期間的電擊等外部因素。

2. 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(gè)月才會(huì)發(fā)展成為自發(fā)的內(nèi)部短路。長(zhǎng)時(shí)間孕育過程中的機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，且不知道何時(shí)會(huì)出現(xiàn)熱失控。但其程度比較輕微，產(chǎn)生的熱量很少，不會(huì)立即觸發(fā)TR（熱失控溫度TR）。

• 外部短路：正負(fù)極之間瞬間的超大電流會(huì)引起局部過熱，從而導(dǎo)致某個(gè)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?fù)p毀。

3. 危害程度：

• 內(nèi)部短路：雖然產(chǎn)生的熱量較少，但長(zhǎng)時(shí)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?fù)p毀，甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸。

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二、電池短路認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

為了確保電池在短路情況下的安全性，各國(guó)和地區(qū)都制定了相應(yīng)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。以下是一些常見的電池短路認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：

1. 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(cè)試：電池充滿電后，放置在20℃±5℃環(huán)境中，用導(dǎo)線連接正負(fù)，電阻為80mΩ±20mΩ。監(jiān)測(cè)溫度變化，當(dāng)溫度下降到峰值低20%或短接時(shí)間達(dá)24h時(shí)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(cè)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(fù)，電阻為80mΩ±20mΩ。監(jiān)測(cè)溫度變化，當(dāng)溫度下降到峰值低20%或短接時(shí)間達(dá)24h時(shí)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℃。

2. YD 1268-2003《移動(dòng)通信手持機(jī)鋰電池及充電器的安全要求和試驗(yàn)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(fù)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(shí)終止。接收標(biāo)準(zhǔn)為電池不起火、不爆炸。

3. IECEE CB體系：

• IECEE CB體系是電工產(chǎn)品安全測(cè)試報(bào)告互認(rèn)的國(guó)際體系。各個(gè)國(guó)家的國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)（NCB）之間形成多邊協(xié)議，制造商可以憑借一個(gè)NCB頒發(fā)的CB測(cè)試證書獲得CB體系的其他成員國(guó)的國(guó)家認(rèn)證。CB體系基于國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)，如果一些成員國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還不能與IEC標(biāo)準(zhǔn)一致，也允許國(guó)家差異的存在，但應(yīng)向其他成員公布。

4. UL認(rèn)證：

• UL 1642：美國(guó)安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室公司（也稱UL公司，Underwriters Laboratories Inc.）于1985年10月推出的針對(duì)鋰電芯安全的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際上廣泛認(rèn)證的評(píng)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(duì)電芯（cell）。

• UL 2054：主要針對(duì)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(gè)電化學(xué)電池或兩個(gè)或更多個(gè)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(guó)和地區(qū)都制定了相應(yīng)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范電池的生產(chǎn)和使用。