
边界已至,电流不止,危险如何化解?
在上一期中,我们探讨了电池遭遇外部短路时的安全表现。今天,我们将聚焦另一个极端危险且常见的滥用场景——过充电。当充电器失灵或BMS失效,电流持续涌入已满载的电池,各标准如何考验电池的安全底线?
测试原理与目的
过充电测试模拟的是电池在达到截止电压后,充电仍未停止的异常状态。持续的过充将引发一系列连锁反应:
正极材料结构破坏,析出活性氧
电解质分解产气,内部压力骤升
负极表面锂金属析出,形成锂枝晶,可能刺穿隔膜
温度急剧上升,最终可能诱发热失控,导致起火或爆炸
该测试旨在评估:
电池管理系统(BMS)或保护电路能否在电压或电流超出设定阈值时及时切断充电回路
电芯在保护失效后,是否具备一定的过充耐受能力,避免发生灾难性后果
主要标准要求对比
各标准在过充电测试的具体设置,尤其是过充深度与终止条件上存在差异。下表汇总了关键参数:
分析与解读
过充电测试清晰反映了不同标准在测试理念与严格程度上的差异:
1、测试设计思路:
电压与电流双维度考核:UL 1973、IEC 62619 与 GB 40165-2021 均设置了超过上限充电电压和超过最大充电电流两类测试场景,全面覆盖不同过充故障模式。
终止条件的导向差异:UL 1973、VDE-AR-E 2510-50 与 GB 40165-2021 明确将保护装置动作作为期望终止条件,强调系统级主动防护能力;而 IEC 62619 等则更关注电池在过充状态下的耐受极限。
2、严格程度比较:
过充深度:多数标准将SOC推至110%,形成统一的严苛基准。
验证全面性:UL 1973 继续展现其全面性,要求验证气体释放与绝缘性能;其他标准则更聚焦于防范爆炸、火灾等直接危险。
3、GB 40165-2021:
该电力储能标准在过充测试要求上与国际接轨,覆盖电压与电流双重维度,并突出BMS或保护装置的核心作用,契合大型储能系统对系统性安全的高标准诉求。

