中國在能源轉型進程中，鋰電池產業正在經歷高速增長。隨著鋰電池相關技術的進步，人們關注的焦點已經從電池的續航能力轉向了安全性能。深入研究探索鋰電池原位產氣量以及內部氣壓問題，對于推動鋰電池儲能技術的發展具有重大意義。

1、鋰電池內部氣壓測試重要性

傳統的溫度、電壓等安全性監測指標難以實現早期預警，而交流阻抗等創新性方法由于成本和準確度問題尚未能實現商業化應用。研究發現，氣體相對于溫度、電壓、爬電距離等參數具有更短的響應時間。因此，利用產氣現象進行動力電池熱安全事件的早期監測具有重要的研究價值和現實意義[1]。這種監測方法能夠及時發現電池熱安全事件，有助于預防潛在的安全隱患，保障電池系統的正常運行。

在業內，電池內部氣壓通常被視為熱安全事件的重要判定依據。在正常的充放電過程中，電池內部氣壓和外殼溫度會呈現小幅規律性波動。而在過充、過放、外部短路等異常狀態下，內部氣壓數值會急劇上升。通過實時監測鋰電池內部氣壓，我們可以較早地識別電池的安全風險，避免熱失控及燃燒爆炸等嚴重后果。尤其是在舊電池回收利用領域，這種監測方法具有巨大的應用價值。

2、鋰電池內部氣壓測量痛點

針對鋰電池內部氣壓的測量方式，目前普遍采用的是“間接法”測量。首先，其存在氣密性不佳的問題，待測電池與測量儀器之間需要多個管路連接，導致實驗操作過程較為繁瑣，增加了數據誤差，降低了結果重現性。其次，“間接法”測量在應用中的適用性受限，無法同時進行軟包電池、方形電池、圓柱電池等多種類型電池的測試。

除了測量方法的選擇，我們還應該關注鋰電池內部氣壓監測的標準化和規范化。通過標準化的氣體接口、測量規范，可以確保測試數據一致性和可比性。通過推廣“直接法”測量方法的應用、制定統一的測量標準和規范以及重視測試操作過程中的安全性問題，我們可以進一步提高鋰電池內部氣壓監測的準確性和可靠性，為鋰電池的安全監測和回收利用提供更有效的支持。

3、DC IPT測試技術亮點

2023年，武漢電弛新能源有限公司研發團隊經過技術攻關，成功推出了DC IPT原位氣體內壓測定儀，為鋰電池測試提供了全新的解決方案。該產品方案得到了行業內先進企業的認可，其具有以下優點：

（1）直接穿刺，精準測量

大道至簡，摒棄“間接法”測量方式，采用類似于外科穿刺方式，直接對鋰電池內部氣體及壓力進行取樣和測量。通過鋰電池穿刺取樣這種直接測量方法，可以快速獲取真實、準確的數據，從而極大地提升檢測質量效率。

這種直接測量方法的實現原理是，利用專門設計的密封穿刺裝置在電池表面制造一個局部密封的小孔，然后將電池內部氣體導出到測量探頭，直接測量電池內部的壓力或進行進一步的氣體成分分析。這種測量方式不僅可以避免系統漏氣而產生的誤差，還可以實現對不同類型鋰電池（如軟包電池、方形電池、圓柱電池等）的快速取樣。

（2）氣體采樣，兼容并包

“間接法”測量的另一大弊端在于其兼容性。由于這種方法只能針對特定類型的鋰電池進行測量，這無疑增加了測試成本和時間。

為了解決這一問題，我們開發了一種全新的鋰電池氣體采樣接口，該接口具有廣泛的兼容性，可以同時測量不同類型的鋰電池，包括軟包電池、方形電池和圓柱電池等。這一創新性接口的設計與開發基于我們對電池內部氣壓監測的深入理解和多年的專業經驗。通過這種新型氣體采樣接口，我們可以快速、準確地獲取各種類型鋰電池的氣體內壓數據，從而更好地評估其安全性能。這種兼容并包的測量方式不僅提高了測試效率，也降低了測試成本和風險。

（3）兼容性強：

DC IPT創新性地引入了“鋰電池氣體采樣接口（GSP）”這一技術，類似于廣泛使用的Type-C接口，實現了不同品牌和類型電池測試的兼容性和互換性。DC IPT鋰電池氣體采樣接口（GSP）打破了傳統測量方法的局限性和弊端，可同時進行軟包電池、方形電池、圓柱電池的測試，無需因不同類型的電池更換不同的測量設備或方法。

• 高效便捷：用戶無需在不同的測量設備之間切換或等待適配，提高了測試效率，降低了時間和人力成本。

• 數據準確：采用先進的測量技術和算法分析，確保數據的準確性和可靠性。

• 高重復性：由于采用了標準化的接口設計和測量流程，保證了測量結果的可重復性和一致性，有利于結果的比較和分析。

（4）網絡接口，云端數據

數據也是生產力，高效率的信息傳遞可以提升企業測試效率，對每塊電池的質量狀態做出快速預判。為了滿足這一需求，DC IPT預設網絡接口，實現了數據聯云上網，以及與其他測試設備或系統進行數據交互和共享。這使得企業可以構建一個完整的電池測試和管理系統，實現對電池測試數據的全面管理和分析。用戶可以跨平臺（PC 、手機、Pad等）訪問每塊電池的氣體內壓測試數據，掌握質量情況。

（5）多通道定制，高通量測試

在電池測試中，通道數量是衡量設備測試能力的重要指標之一。單臺設備的通道數量越高，可承載的測試容量就越大，高通道帶來的經濟優勢，不言而喻。DC IPT標準款為8通道設計，可以大大提高測試效率，降低測試時間和成本。也可以根據客戶需求，定制設計更多通道提高測試通量，使得設備可以適應多種測試場景和需求，具有更強的靈活性和可擴展性。無論是大型企業還是研究機構，都可以根據自身的測試需求和規模，選擇適合的通道數量和配置。

此外，DC IPT的多通道設計還具有優秀的穩定性和可靠性。每個通道都采用了獨立的測量電路，確保了測試的準確性和一致性。

4、結語

鋰電池企業內部的運營和發展受到多種因素的影響，其中電池材料、制造工藝、電池結構是重要影響因素之一。為了確保鋰電池的質量和安全性，企業需要采取一系列措施來監測和控制這些因素。

從現實角度而言，鋰電池內部氣壓測試設備是評估電池性能和質量的重要工具。通過早期使用這種設備，企業可以快速篩選出合格的電池產品，淘汰不良品，從而降低出廠后的熱失控安全風險。

這種測試設備的預警意義非常凸顯，因為它能夠在早期發現潛在的問題和缺陷，為企業提供了寶貴的時間來采取糾正措施，避免潛在的安全風險。此外，這種測試設備還可以幫助企業提高生產效率和產品質量，降低生產成本，從而為企業帶來重要的經濟價值。

與此同時，由于鋰電池廣泛應用于各種領域，如電動汽車、儲能系統等，其安全性和可靠性對于社會和環境的影響至關重要。通過使用鋰電池內部氣壓測試設備，企業可以確保電池產品的安全性和可靠性，減少潛在的安全事故和環境風險，為社會和環境也帶來了積極的影響和效益。

引用資料：

1、《基于產氣分析的動力電池安全監測方法綜述》, 郝維健,李琛,陸春,胡建,鄭天雷,馬天翼

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