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探秘锂离子电池-PV测试-跌落测试

2026-08-07 10:49
弹弓锂电
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锂电池最危险的隐患,是外观完好、内部重伤

跌落冲击极易造成电芯隔膜微裂、极片错位、极耳虚焊,形成隐性微短路。这些损伤当场毫无征兆,却会在后续充电、静置时突发鼓包、起火、爆炸,这也是锂电跌落测试必须强制执行的核心原因。

今天继续锂电安全测试系列,一次性讲透:跌落测试为什么要做、标准工步怎么做、要看哪些数据、为什么要看、最终得出什么结论。

一、为什么锂电池一定要做跌落测试?

过充测电气安全、过放测亏电安全,跌落测试专门测电池机械抗冲击结构安全。必须通过测试兜底安全。

跌落冲击会引发三大致命隐患:

1、电芯壳体变形挤压内部卷芯

2、隔膜撕裂、正负极微接触,埋下隐性内短路

3、极柱脱焊、极耳断裂、内阻异常飙升

最大风险:延迟性热失控,当场没事,后续随时爆雷。

测试核心目的两点:

模拟用户真实磕碰、跌落滥用场景

筛掉“外表完好、内部重伤”的风险电池

同时是GB 31241、UL、IEC62133等国内外强制认证项,不通过禁止量产上市。

二、行业标准跌落测试完整工步(国标通用版)

以下是实验室国标标准工步,参数精准、可直接对标行业实操。

Step1:样品预处理

常温环境下标准充满电池,静置1-4小时,待电压、状态完全稳定,保证测试数据精准有效。

Step2:确定跌落高度与台面

常规便携锂电跌落高度1m,设备电池组严苛测试1.5m。

测试基面为硬质混凝土台面,无缓冲,最大化还原硬核摔落冲击。

禁止随意跌落!必须全维度测试,击穿结构薄弱点:

不是随便摔一下!为了逼出最弱结构点,必须全维度覆盖

 方形电池:6个面各跌落1次,共6次

 圆柱电池:两端面各1次、柱面2次,共4次

全程自由落体、无外力干预、无角度缓冲,严苛验证结构强度。

Step4:跌落完成后静置观察

跌落完成不可直接判定合格!

静置1-2小时观测,排查滞后性漏液、产气、微短路隐患。

Step5:复测电学性能

静置后复测电压、内阻、容量,精准判定电池是否产生内部永久性损伤。

三、测试全程要观察什么数据?为什么要看?

跌落测试不看“表面完好”,核心看三大维度:外观、电学数据、静置稳定性,每项数据都对应专属风险。

1、外观物理现象(最基础安全判定)

观测内容:是否破裂、漏液、泄气、鼓包、冒烟、起火、爆炸、壳体严重变形、极柱断裂。

观测意义:国标硬性红线,出现起火、爆炸、漏液、电芯解体直接判废,轻微凹陷磨损可接受。

这是致命失效红线。国标硬性要求:跌落测试后严禁起火、爆炸、漏液、电芯解体。一旦出现,直接判定不合格。轻微凹陷、磨损属于正常可接受范围。

2、开路电压OCV(判断内部微短路)

观测内容:跌落后电压是否大幅下跌、异常波动、电压归零。

观测意义:外观无异常但电压暴跌,大概率是隔膜破损、隐性微短路。行业标准:电压衰减>5%即为异常损伤。

外表看着完好,电压断崖下跌,基本可以判定:内部隔膜受损、存在隐性微短路。行业判定标准:电压减超5%即为异常损伤。

3、内阻变化(判断结构、焊点损伤)

观测内容:跌落前后内阻对比,是否大幅升高。

观测意义:跌落易导致极耳微裂、焊点虚接。内阻大幅飙升,代表结构性内伤,后续充电易发热、热失控。

跌落冲击容易造成极耳微裂、焊点虚接、内部接触变差。内阻异常飙升,代表电池已经出现结构性内伤,后续充电极易发热、失控。

4、温度变化与静置稳定性

观测内容:跌落之后是否持续升温、局部发热、静置过程持续鼓包。

观测意义:微短路放热具备滞后性,实时测温+静置观测,是拦截延迟热失控的关键。

微短路是一个缓慢放热过程,当场不热,不代表后续不热。静置测温,是拦截延迟性热失控的关键一步。

5、容量保持率(判断性能永久损伤)

观测内容:跌落后复测容量,计算保持率。

观测意义:优质电池跌落后续航保持率≥90%,容量大幅跳水代表活性材料受损、寿命永久折损。

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四、测完一整套,最终想要得到什么结论?

整套测试最终落地3个核心结论,清晰直白:

结论1:安全合规底线判定

测试全程及静置期内,不起火、不爆炸、不漏液、不解体,达到上市装机安全合规标准。

结论2:验证电池结构抗冲击冗余

通过多方位跌落+电性复测,验证电芯壳体、卷芯、极耳焊接、封装工艺的抗冲击能力,确认日常磕碰无安全隐患。

结论3:精准定位结构缺陷,指导产品优化

1、壳体易变形:优化材质与防护结构;

2、内阻飙升:升级极耳焊接与内部固定工艺;

3、鼓包漏液:优化封装密封性与内部缓冲结构。

五、博主干货总结(一句话吃透)

过充、过放是暴力测试,跌落是机械暴力测试

测试核心本质:不看外表完好,只查内部暗伤

 测试目的:模拟日常摔落磕碰,排查隐性内伤、杜绝延迟热失控

 测试工步:样品预处理→标准多面跌落→静置观测→电性复测

 核心观测:外观判致命风险、电压判微短路、内阻判结构损伤、容量判永久衰减

 最终结论:合规达标、验证结构强度、优化产品工艺缺陷

正规锂电池的安全,从来不是靠运气,是一次次严苛测试筛出来的!

关注弹弓,持续更新锂电全套安全/性能测试干货,带你吃透行业底层逻辑

       原文标题 : 探秘锂离子电池-PV测试-跌落测试

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