锂电池微短路检测哪种方法最优

锂电池在使用过程中出现的最常见的安全问题，主要是电池内部的微短路问题。目前，对锂电池微短路检测方法主要有：绝缘脉冲测试，绝缘阻抗测试以及绝缘耐压测试三种：

1.绝缘脉冲测试：通过对电芯施加脉冲电压，用电势差U的变化来表征电介质（隔离膜）特性，等效判断了电池隔离膜的受损与否，借此来看电芯内部是否存在微短路问题，。这种测试方式基于锂电池的容性机理，即等效为有极板和电介质的电容。其电容特性满足于C=（ε*S）/d=Q/U原理，电容的大小取决于ε、S、d，只要电介质不被击穿，原则上电容可以承受较大的电压充电。绝缘脉冲测试较为准确，其发送的脉冲能在极短时间内完成，灵敏度高，用时短。

2.绝缘阻抗测试：基于欧姆定律（E=IR），通过用一个高电压激励到被测装置（或被测物）相互隔离的两端，持续一段时间，然后采集测试所产生的电流，利用欧姆定律计算出阻抗，进而来判断电芯内部是否有微短路，采集数据通过软件处理后得出被测物阻抗所用时间较长，灵敏度不高，并且通过电阻来判断电芯内部是否产生微短路较为不准确。

3.绝缘耐压测试：通过测试时给被测电芯施加一个电压，然后将此电压维持一段时间，检测电芯的漏电电流的大小，通过与制定标准的对比，从而来判断电芯内部是否有微短路。此种方法长时间对电芯施加一个高电压对电芯伤害较大，并且用时较长，灵敏度较低。

对比上述三种测试方式，可以看出绝缘脉冲测试具有高灵敏度、微损伤、测试时间超短等特点，而绝缘阻抗测试与绝缘耐压测试则灵敏度较低、测试精度不高、对电芯的损伤大，并且需要很长的测试时间。

深圳维泰克智能仪器有限公司出品的绝缘脉冲测试仪DET-2000 采用的就是绝缘脉冲测试法，为行业内客户提供锂电池微短路检测的最优解决方案。

缘缘脉冲测试仪DET-2000

电池短路测试

伴随着锂电池体系的成熟和智能制造生产线的逐步建立，锂电池的短路问题和自放电率过大问题是当前电池生产过程中普遍存在的现象。而将此部分存在安全、可靠性隐患的问题电芯在生产过程中进行有效识别和处理是至关重要的。

根据目前实际测试情况，锂电池短路问题的识别筛选主要集中在生产过程中未注液电芯阶段短路测试和成品单体电池的自放电率测试两个阶段。

锂电池芯（微）短路测试原理-（两种方法）

引用家电安规测试的绝缘电阻表。测试的基本原理是：首先施加恒定的电压后，设备采集检测到的电流，进而计算出绝缘电阻值。基本原理公式如下：R=U/I。此方法适用于测量导线绝缘层等阻性介质的绝缘特性。脉冲式锂电池芯（微）短路测试仪。可编程输出极短时间(ms级别)的电压脉冲，然后极速捕捉该电压脉冲在电芯上的实时波动情况，根据电压的波动情况配合电芯在接受高压脉冲时的参数特性，判定电芯的短路和微短路问题。脉冲测试是为锂电池短路、微短路而设计的专用测试仪。

锂电池芯（微）短路测试原理-（物理模型）

锂电池注液前电芯的等效物理模型：

R1为等效串联内阻，为极耳同内部连接电阻，阻值极小；

R2为等效并联电阻，一般兆欧级别以上阻值；

C为等效电容，容值从几纳法到几百纳法不等。

绝缘电阻式测量对象即为等效并联电阻R2的阻值，但是因为等效并联电容C的存在，绝缘电阻式测量仪测得的数值将会长时间持续波动，无法作为稳定参考；（该问题求证方法：使用同一台绝缘电阻式测量仪，将时间分别设置为2s、3s、5s，分别测量同一个电芯，测量结果不一致；该问题在大容量动力电池电芯测试时暴露尤为明显）绝缘电阻式测试仪的这种响应慢、易波动的特性也使得当R2或C之间发生微短路的瞬间放电时，根本无法进行有效捕捉，而这种电芯本身是存在显在或潜在故障风险的；脉冲式测试仪施加程控高压脉冲后，通过监测异常放电的问题来识别电芯状态，避免了等效并联电容的耦合作用对测量结果的不确定性影响；脉冲式测试仪的超高速采样（3MHz，MAX）特性使其在检测微短路的问题上具有极大的优势，可轻松识别微短路电芯在几个ms内的瞬时放电。这一点绝缘电阻式的测量速度是远远达不到的。