在智能手機、筆記本電腦、電動汽車、儲能電站、無人機等現代科技產品中，鋰離子電池已成為無可替代的“能量心臟”。它能量密度高、循環壽命長、自放電率低，但其核心化學特性也帶來了不容忽視的風險：

一旦失控，輕則鼓包失效，重則熱失控（Thermal Runaway），引發火災甚至爆炸。

近年來，全球范圍內因鋰電池故障導致的手機自燃、電動車起火、儲能電站爆炸等事故頻發，敲響了安全警鐘。

為確保鋰電池在全生命周期內的安全可靠，一套系統化、嚴苛的安全測試體系必不可少。這些測試模擬電池可能遭遇的極端濫用場景，提前暴露隱患，是產品上市前的“生死考驗”。

本文將全面解析鋰離子電池安全測試的12項核心項目，揭示電池如何在“火、壓、刺、擠、過充、短路”中淬煉出真正的安全品質。

一、為什么鋰離子電池需要如此嚴苛的安全測試？

1. 內在風險：高能量密度 = 高風險

• 鋰離子電池工作電壓高（3.0–4.2V）、能量密度大（>250 Wh/kg）

• 內部含有機電解液（易燃）、隔膜（高溫收縮）、活性材料（高溫釋氧）

2.使用場景復雜

• 電動汽車：碰撞、涉水、高溫暴曬

• 手機：擠壓、充電異常、軟件故障

• 儲能系統：過充、散熱不良、多電池耦合風險

二、核心測試標準體系

全球主要鋰電池安全測試依據以下標準：

三、12項核心安全測試詳解

1. 過充測試（Overcharge Test）

• 目的：模擬充電器故障或BMS失效，電池被持續充電

• 方法：以2倍率電流充電至截止電壓的1.5倍或4.6V，持續24小時

• 合格標準：不起火、不爆炸、表面溫度 ≤ 150°C

2. 短路測試（Short Circuit Test）

• 目的：模擬外部導體導致正負極直接連接

• 方法：在（20±5）°C下，用≤5mΩ導線短接正負極10分鐘

• 合格標準：不起火、不爆炸、外殼溫度 ≤ 150°C

3. 高溫測試（High Temperature Storage）

• 目的：評估高溫存儲穩定性

• 方法：在70°C ± 2°C環境中存放7天

• 合格標準：無漏液、冒煙、起火、爆炸，容量保持 ≥ 80%

4. 溫度循環測試（Temperature Cycling）

• 目的：模擬晝夜溫差、季節變化

• 方法：在-20°C ? 60°C之間循環10次，每次1小時

• 合格標準：無泄漏、腐蝕、破裂、功能異常

5. 低氣壓測試（Low Pressure / Altitude Test）

• 目的：模擬高空運輸或高原使用

• 方法：在25kPa（約15,000米高空）下保持6小時

• 合格標準：無噴液、冒煙、起火（UN 38.3要求）

6. 振動測試（Vibration Test）

• 目的：模擬運輸或車輛行駛中的振動

• 方法：按對數掃頻（10–55–10 Hz），振幅1.5mm，XYZ三軸各3小時

• 合格標準：無結構損壞、電氣連接松動

7. 碰撞測試（Impact Test）

• 目的：模擬輕微撞擊

• 方法：用10kg錘從10cm高度自由落下，沖擊電池表面

• 合格標準：不起火、不爆炸、不漏液

8. 擠壓測試（Crush Test）

• 目的：模擬電池包被擠壓變形

• 方法：用半圓柱壓頭（直徑15.8mm）以13 kN力擠壓

• 合格標準：不起火、不爆炸（持續10分鐘）

9. 針刺測試（Nail Penetration Test）

• 目的：模擬內部短路（最嚴酷測試之一）

• 方法：用直徑2.5–5mm鋼針，以25±5 mm/s速度貫穿電池中心

• 合格標準：不起火、不爆炸（部分標準允許冒煙）

10. 跌落測試（Drop Test）

• 目的：模擬手持設備跌落

• 方法：從1.0米高度自由跌落至水泥地面，6面3邊1角各一次

• 合格標準：無漏液、起火、爆炸，功能正常

11. 加熱測試（Heating Test）

• 目的：評估熱穩定性

• 方法：放入溫箱，以5°C/min升溫至130°C，保持30分鐘

• 合格標準：不起火、不爆炸

12. 熱濫用測試（Thermal Abuse）

• 目的：模擬鄰近電池起火傳導

• 方法：將電池置于300°C高溫爐中10分鐘

• 合格標準：不起火、不爆炸（或延遲起火，為逃生爭取時間）