从内部击破，电池如何防患于未然？
在上一期，我们探讨了如何阻止热失控在电芯之间蔓延的宏观课题。今天，我们将聚焦一种微观且隐蔽的失效模式——内部短路。它被广泛视为引发电池自发起火事故的主要诱因之一。由于其在电池制造与使用过程中随机出现且难以直接检测，模拟内部短路并开展相应测试，成为电池安全领域的一项严峻挑战。

内部短路测试旨在人为模拟电池内部正负极之间发生短路的情景。这类短路可能由以下原因引发：

• 制造缺陷：如金属粉尘、电极毛刺刺穿隔膜。

• 长期老化：如锂枝晶生长穿透隔膜。

• 机械损伤：如挤压、撞击导致隔膜局部破裂。

该测试通过在电池内部人工引入短路点，评估电池在内短发生时的安全表现：

• 是否会引发热失控（起火、爆炸）。

• 或仅以相对温和的方式失效（如泄压、电压下降但未起火）。

目前，明确包含内部短路测试的标准相对有限，且方法较为特殊。下表汇总了关键参数：

内部短路测试是当前电池安全测试中方法尚未完全统一的典型领域，不同方法各有特点与局限：

1、IEC 62619 预设缺陷法

• 优势：通过控制镍颗粒尺寸、形状与植入位置，该方法的可重复性相对较高，有利于不同电池测试结果的对比。

• 局限：真实内短缺陷具有随机性与多样性，标准化镍颗粒是否能全面代表实际情况仍存疑问。此外，该方法需对电芯进行结构改装，操作较为复杂。

2、其他常用方法

• 针刺法：常见于科研与部分汽车标准，能剧烈触发内短，测试严苛，但重复性受针径、刺入速度等因素影响较大。

• 挤压法：更贴近某些实际机械滥用场景，但同样面临重复性与一致性的挑战。

• 这些方法多作为定性评估或研究手段，在特定领域内应用。

3、通过准则的设定

IEC 62619 仅要求无火灾，允许泄压、冒烟等现象。这体现出一种业界共识：完全避免内短极为困难，但必须防止其演变为火灾或爆炸事故。

4、当前面临的挑战

• 代表性：如何用有限方法准确模拟多样化的真实内短？

• 重复性：如何确保每次测试的短路状态一致？

• 标准化：如何建立广泛接受、可操作且成本合理的测试标准？

因为它直指电池安全的核心难题——隐蔽的制造缺陷与老化失效。然而，内短的随机性与多样性使得设计一种既能真实模拟又能保证重复性的测试方法极具挑战。目前，IEC 62619 的预设镍颗粒法是一次有意义的尝试，但距离完美解决这一问题仍有很长的路要走。

历经各类严苛测试，我们最终需回归整体评估：如何系统判断一款电池的安全性能？

在下一期，也是本系列的收官之作，我们将进行总结与展望，探讨当前标准体系的差异、融合趋势与未来挑战。敬请期待！