中国在能源转型进程中，锂电池产业正在经历高速增长。随着锂电池相关技术的进步，人们关注的焦点已经从电池的续航能力转向了安全性能。深入研究探索锂电池原位产气量以及内部气压问题，对于推动锂电池储能技术的发展具有重大意义。

1、锂电池内部气压测试重要性

传统的温度、电压等安全性监测指标难以实现早期预警，而交流阻抗等创新性方法由于成本和准确度问题尚未能实现商业化应用。研究发现，气体相对于温度、电压、爬电距离等参数具有更短的响应时间。因此，利用产气现象进行动力电池热安全事件的早期监测具有重要的研究价值和现实意义[1]。这种监测方法能够及时发现电池热安全事件，有助于预防潜在的安全隐患，保障电池系统的正常运行。

在业内，电池内部气压通常被视为热安全事件的重要判定依据。在正常的充放电过程中，电池内部气压和外壳温度会呈现小幅规律性波动。而在过充、过放、外部短路等异常状态下，内部气压数值会急剧上升。通过实时监测锂电池内部气压，我们可以较早地识别电池的安全风险，避免热失控及燃烧爆炸等严重后果。尤其是在旧电池回收利用领域，这种监测方法具有巨大的应用价值。

2、锂电池内部气压测量痛点

针对锂电池内部气压的测量方式，目前普遍采用的是“间接法”测量。首先，其存在气密性不佳的问题，待测电池与测量仪器之间需要多个管路连接，导致实验操作过程较为繁琐，增加了数据误差，降低了结果重现性。其次，“间接法”测量在应用中的适用性受限，无法同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池等多种类型电池的测试。

除了测量方法的选择，我们还应该关注锂电池内部气压监测的标准化和规范化。通过标准化的气体接口、测量规范，可以确保测试数据一致性和可比性。通过推广“直接法”测量方法的应用、制定统一的测量标准和规范以及重视测试操作过程中的安全性问题，我们可以进一步提高锂电池内部气压监测的准确性和可靠性，为锂电池的安全监测和回收利用提供更有效的支持。

3、DC IPT测试技术亮点

2023年，武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，成功推出了DC IPT原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可，其具有以下优点：

（1）直接穿刺，精准测量

大道至简，摒弃“间接法”测量方式，采用类似于外科穿刺方式，直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。

这种直接测量方法的实现原理是，利用专门设计的密封穿刺装置在电池表面制造一个局部密封的小孔，然后将电池内部气体导出到测量探头，直接测量电池内部的压力或进行进一步的气体成分分析。这种测量方式不仅可以避免系统漏气而产生的误差，还可以实现对不同类型锂电池（如软包电池、方形电池、圆柱电池等）的快速取样。

（2）气体采样，兼容并包

“间接法”测量的另一大弊端在于其兼容性。由于这种方法只能针对特定类型的锂电池进行测量，这无疑增加了测试成本和时间。

为了解决这一问题，我们开发了一种全新的锂电池气体采样接口，该接口具有广泛的兼容性，可以同时测量不同类型的锂电池，包括软包电池、方形电池和圆柱电池等。这一创新性接口的设计与开发基于我们对电池内部气压监测的深入理解和多年的专业经验。通过这种新型气体采样接口，我们可以快速、准确地获取各种类型锂电池的气体内压数据，从而更好地评估其安全性能。这种兼容并包的测量方式不仅提高了测试效率，也降低了测试成本和风险。

（3）兼容性强：

DC IPT创新性地引入了“锂电池气体采样接口（GSP）”这一技术，类似于广泛使用的Type-C接口，实现了不同品牌和类型电池测试的兼容性和互换性。DC IPT锂电池气体采样接口（GSP）打破了传统测量方法的局限性和弊端，可同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池的测试，无需因不同类型的电池更换不同的测量设备或方法。

• 高效便捷：用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配，提高了测试效率，降低了时间和人力成本。

• 数据准确：采用先进的测量技术和算法分析，确保数据的准确性和可靠性。

• 高重复性：由于采用了标准化的接口设计和测量流程，保证了测量结果的可重复性和一致性，有利于结果的比较和分析。

（4）网络接口，云端数据

数据也是生产力，高效率的信息传递可以提升企业测试效率，对每块电池的质量状态做出快速预判。为了满足这一需求，DC IPT预设网络接口，实现了数据联云上网，以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。这使得企业可以构建一个完整的电池测试和管理系统，实现对电池测试数据的全面管理和分析。用户可以跨平台（PC 、手机、Pad等）访问每块电池的气体内压测试数据，掌握质量情况。

（5）多通道定制，高通量测试

在电池测试中，通道数量是衡量设备测试能力的重要指标之一。单台设备的通道数量越高，可承载的测试容量就越大，高通道带来的经济优势，不言而喻。DC IPT标准款为8通道设计，可以大大提高测试效率，降低测试时间和成本。也可以根据客户需求，定制设计更多通道提高测试通量，使得设备可以适应多种测试场景和需求，具有更强的灵活性和可扩展性。无论是大型企业还是研究机构，都可以根据自身的测试需求和规模，选择适合的通道数量和配置。

此外，DC IPT的多通道设计还具有优秀的稳定性和可靠性。每个通道都采用了独立的测量电路，确保了测试的准确性和一致性。

4、结语

锂电池企业内部的运营和发展受到多种因素的影响，其中电池材料、制造工艺、电池结构是重要影响因素之一。为了确保锂电池的质量和安全性，企业需要采取一系列措施来监测和控制这些因素。

从现实角度而言，锂电池内部气压测试设备是评估电池性能和质量的重要工具。通过早期使用这种设备，企业可以快速筛选出合格的电池产品，淘汰不良品，从而降低出厂后的热失控安全风险。

这种测试设备的预警意义非常凸显，因为它能够在早期发现潜在的问题和缺陷，为企业提供了宝贵的时间来采取纠正措施，避免潜在的安全风险。此外，这种测试设备还可以帮助企业提高生产效率和产品质量，降低生产成本，从而为企业带来重要的经济价值。

与此同时，由于锂电池广泛应用于各种领域，如电动汽车、储能系统等，其安全性和可靠性对于社会和环境的影响至关重要。通过使用锂电池内部气压测试设备，企业可以确保电池产品的安全性和可靠性，减少潜在的安全事故和环境风险，为社会和环境也带来了积极的影响和效益。

引用资料：

1、《基于产气分析的动力电池安全监测方法综述》, 郝维健,李琛,陆春,胡建,郑天雷,马天翼

中国汽车技术研究中心有限公司，中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司