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。测试原理 Test Theory

被测件在试验高压下，产生漏电流；绝缘电阻测试仪器检测出漏电流大小和绝缘电阻大小；以电阻模式分选，若检测出绝缘电阻值大于设定值，则被测件通过测试；若检出的绝缘电阻值小于设定值，则被测件不能通过耐压测试，材料绝缘强度不合格或极性隔离有缺陷。

绝缘电阻 Insulation Resistance

绝缘物在规定条件下的直流电阻;即加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称为绝缘电阻。(解读： IR is changing with applied voltage and leakage current)

杂散电容Parasitic capacitance

电路中电子元件之间或电路模块之间，由于相互靠近所形成的电容。

（解读： JR or ST or not EL filling cell， When they are charging, the electrode and separator are forming parasitic capacitance, which is capacitive .）

当未注液的电芯内，极板上有金属毛刺或隔膜上有粉尘等，会缩短绝缘体的绝缘距离d；材料的绝缘能力是一定的，取决于材料能承受的最大电场Emax；E=V/d ，当施加电压升高时，电场增大，把潜在的短路风险检出的机率越大。