1. 導讀

電池短路防爆試驗箱通過模擬極端短路工況，驗證電池在高溫老化環境下的熱失控行為及安全性能。其核心原理包括短路觸發系統、溫度/壓力監測、防爆結構設計與數據采集分析，適用于動力鋰電池、儲能電池等產品的安全認證測試。選型需重點關注溫度范圍、控制精度、安全聯鎖機制及標準符合性，避免因參數虛標或防護缺失導致測試風險。

2. 目錄

• 快速答案卡片
• 試驗箱原理與技術架構
• 關鍵參數與選型決策
• 選型對比表
• 采購與驗收全流程
• 常見故障與維護
• FAQ
• 外部參考

3. 快速答案卡片

• 核心原理：通過可控短路觸發裝置模擬電池內部/外部短路，結合高溫老化環境（如60℃~150℃），監測電池熱失控過程中的溫度、壓力、氣體成分等參數，評估防爆性能。
• 關鍵標準：GB/T 31485-2015、UN 、IEC 62660-2。
• 選型核心參數：溫度范圍、短路電流精度、防爆等級（如Ex d IIB T4）、數據采樣率（≥100ms）。
• 典型應用場景：動力電池廠入廠檢測、儲能系統安全認證、第三方實驗室型式試驗。

4. 正文結構

試驗箱原理與技術架構

電池短路防爆試驗箱由五大系統構成：

1. 短路觸發系統：采用伺服電機驅動的銅排接觸裝置，可精確控制短路電阻（ Ω~10Ω）及接觸時間（1ms~60s），模擬內短路（如針刺）或外短路（如導線連接）。
2. 環境模擬系統：通過電熱管與循環風機實現溫度均勻性±2℃，濕度控制范圍10%~95%RH（部分型號支持）。
3. 監測與數據采集：
   • 溫度：K型熱電偶（精度± ℃），采樣率100ms；
   • 壓力：壓電式傳感器（量程0~10bar，分辨率 ）；
   • 氣體：紅外光譜分析儀（檢測CO、H2濃度）。
4. 防爆結構：雙層304不銹鋼箱體，泄壓口面積≥ 2，配備防爆玻璃觀察窗（抗沖擊10kJ）。
5. 安全聯鎖系統：溫度超限（如180℃）、壓力超限（如8bar）時自動斷電并啟動排風。

典型工況示例：

• 測試對象：21700型三元鋰電池（直徑21mm，高度70mm）；
• 短路條件：外短路，接觸電阻 Ω，持續時間5s；
• 環境溫度：85℃±2℃；
• 失效模式：電池表面溫度超過200℃時觸發泄壓閥，箱內壓力峰值 。

關鍵參數與選型決策

參數解釋表

選型決策流程

1. 需求確認：明確測試對象（如軟包/圓柱電池）、標準要求（如UN 需-40℃~85℃）；
2. 參數匹配：根據電池尺寸選擇容積（留20%余量），根據標準選擇溫度范圍；
3. 安全驗證：要求廠商提供防爆認證文件（如CCS船級社認證）；
4. 成本權衡：進口品牌（如德國Weiss）價格是國產的2~3倍，但精度更高。

詢價模板

驗收與校準清單

選型對比表

采購與驗收全流程

1. 需求分析：明確測試標準、電池類型、年測試量；
2. 技術協議：約定參數偏差范圍（如溫度超限±3℃免費維修）；
3. 報價對比：要求廠商提供分項報價（設備/運輸/安裝）；
4. FAT（工廠驗收）：
   • 運行72小時無故障；
   • 完成3次短路測試驗證；
5. SAT（現場驗收）：
   • 連接被測電池進行實測；
   • 對比歷史數據誤差≤5%；
6. 計量校準：每年由CNAS實驗室校準1次；
7. 維保合同：約定響應時間（如48小時到場）。

常見故障與維護

5. FAQ

Q1：試驗箱能否測試磷酸鐵鋰電池？
A1：可以，但需調整溫度上限至120℃（磷酸鐵鋰熱失控溫度通常高于三元鋰）。

Q2：進口設備與國產設備的核心差異是什么？
A2：進口設備（如Weiss）的溫度控制精度更高（± ℃ vs ± ℃），但國產設備性價比更高，且維修成本低60%。

Q3：試驗箱需要獨立防爆間嗎？
A3：根據GB ，Ex d IIB T4設備可在普通實驗室使用，但建議與辦公區隔離10米以上。

Q4：短路測試后如何清理殘留物？
A4：待箱內溫度降至50℃以下，穿戴防毒面具及耐酸手套，用吸塵器清理電解液結晶。

Q5：設備壽命一般多久？
A5：核心部件（如加熱管、傳感器）壽命約5年，防爆結構壽命≥10年，定期維護可延長使用壽命。

6. 外部參考

• 中國電器科學研究院《電池安全測試白皮書（2025）》
• SAE International《動力電池短路測試標準J2464》