防止锂离子电池起火 从正确的干电芯绝缘测试做起
2025-02-28
各式使用锂离子电池的产品包含电动车的起火事故大部分都发生在充电的时候。主因为负极材料(石墨或混硅材)在经过反复充放电的周期会持续膨胀(图一)造成正负极之间极距缩短，导致原本电极间因电极毛边或金属异物混入而使有效距离短于应有设计，就容易演变为内部短路。
(图一)石墨负极材料在锂离子电池充放电过程所产生的厚度变化
所以锂离子电池芯的绝缘测试从防火需求观点来看，其应当为一个电极间「距离」的测试，而非绝缘电阻值的测量。从空气的崩溃电压与距离数据来看(图二)，即使距离短至数μm的情况下，崩溃电压也高于350V，故绝缘耐压测试需高于此电压。于测试中判断是否发生绝缘崩溃(Breakdown)或电气闪络(Flashover)可以有效检测绝缘距离是否足够。(图三)
(图二)空气的崩溃电压与距离关系
(图三)测试过程的电气闪络
除了防止起火，隔离膜内的电子导电杂质(漏电流)可能造成过高的自放电。此部分之检测电压不需太高，且需等待真实漏电流呈现之时间较长。Chroma 11210 的 +Flash测试功能提供两阶段间断式高低电压测试，可分别设定时序、取样积分时间、测量档位与不良判定条件，充分满足锂离子电池电芯两个面向的绝缘质量检测需求。
(图4) Chroma 11210 + Flash 测试功能在LIB绝缘测试的应用
Chroma 11210电池芯绝缘测试器以独特的电气闪络(Flashover)检出技术和 + Flash测试功能可用于锂离子电池(干电芯)检测在电解液填充前的有效绝缘距离是否足够以及是否有异常电子漏电，降低锂离子电池起火风险避免潜在绝缘不良品进入下一生产阶段或流入终端市场。
艾克赛普公司是Chroma合作伙伴，如果您对电池测试有需求或任何疑问，欢迎联系我们，将提供免费样机上门试用和更合适的电池测试解决方案。
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