透气度测试仪的主要功能包括：

‌1、测试材料的透气性能‌：通过测量材料在一定压差下的气体透过率，评估其透气性能。
2、可调测试参数：仪器允许用户设定不同的测试条件，如不同的压力差、温度等，以模拟实际使用环境中的情况。
3、数据记录与分析：透气度测试仪通常配备有数据记录功能，可以保存多次测试的结果，并提供一些基本的数据分析工具来帮助用户理解测试数据。
4、自动化操作：许多现代透气度测试仪都具有自动化功能，可以自动执行测试步骤，减少人为误差，并提高测试效率。
5、易于使用的界面：设计直观的操作界面，使技术人员可以方便地设置测试参数、启动测试程序并读取结果。
6、多样化的应用：适用于不同类型的材料和应用场景，如服装面料的透气性测试，包装材料的气体透过率测试等。
7、连接外设：部分高级型号的透气度测试仪可以连接计算机或其他外部设备，以便进一步处理和存档测试数据。
‌8、多单位显示‌：支持多单位显示，满足不同标准测试要求。
‌9、打印实验结果‌：配备微型打印机，可快速打印实验结果。

摘要

在锂离子电池实际应用中，复杂的充放电工况可能导致过充、过放和过热等问题，进而引发电池性能快速衰退、内部短路以及热失控等严重安全隐患。本文从内短路原理、实验方法、识别方法和预防措施等方面进行深入研究，为锂电池安全识别和防护提供思路。

● 内短路机理研究

锂电池内短路的触发条件主要有三种，分别为机械滥用、电滥用和热滥用。

其中，机械变形和隔膜破裂会引发内短路；电化学过载则会导致电池析锂和枝晶生长，穿透隔膜引起内短路；高温使隔膜大规模收缩也可造成内短路。一旦发生内短路，大电流和大量局部热量的产生将引发热失控，危及电池安全。

内短路存在电池全生命周期范围内，其发展演化过程分为初期、中期和末期。

初期阶段，内短路引起的电压下降较为缓慢，产生的热量较少，很难被及时散去，因此电池温度没有明显变化。这个阶段持续时间较长，且不容易被察觉。

中期阶段，电压下降明显，同时产生的热量增多，但仍然无法及时散去，导致热量积累。电池温度明显升高，这个阶段持续时间较短，特征明显，相对容易被观察到和识别。

末期阶段，电池发生大面积短路，导致电压降为0V。此时瞬间产生大量热量，引发电池热失控。这个阶段持续时间极短且无法阻断，可能导致严重后果。

● 内短路诱发实验方法

下表总结了当前用于诱发锂离子电池内短路的三种主要实验方法，包括滥用条件法、人工设计内部缺陷法和等效电阻法。每种方法的触发机理以及其优缺点如下：

方法各有优劣，研究人员在选择实验方法时应根据具体需求和研究目的来进行评估和选择。

● 内短路识别方法分析

为避免内短路发展到末期阶段发生不可阻断的热失控。现将目前关于内短路识别方法总结归纳为以下5类：

实测数据偏差识别法：建立电池状态预测模型，通过比较实时实测值和模型预测值的偏差来识别内短路。然而，由于初期内短路导致的电压、温度等参数变化微弱，该方法对初期内短路的识别效果有限，且无法应用于并联电池组。

电压信号异常识别法：基于陶瓷隔膜类电池内短路时的电压突降-回升现象，检测电池电压信号是否存在异常现象来判断内短路。但该方法只适用于特定类型的电池，且局限性较大。

电池自放电识别法：内短路会引起不正常的自放电过程，通过检测电池自放电过程是否超出正常范围来识别内短路。然而，该方法无法进行电池工作时的实时识别和并联电池组的内短路识别。

电池的一致性识别法：基于电池单体之间的一致性假设，监测电池单体的参数来判断是否发生内短路。然而，对于初期内短路，该方法识别效果有限，且无法应用于并联电池组。

特殊电路识别法：通过检测电路拓扑结构中参数的对称性变化来准确识别内短路位置。该方法解决了并联电池组内短路的高精确识别和阻值估计问题，但设备成本高且可能影响电池动态一致性。

● 内短路抑制措施

对于抑制和预防电池内短路，主要从电池材料和工艺方面以及电池设计使用方面两个方面进行方法总结。

电池材料和工艺方面：通过改进隔膜和电解液材料，采用耐高温、低自放电率的陶瓷隔膜和阻燃电解液或离子液体电解质，可有效抑制枝晶生长，降低内短路风险。

在正负极涂层上使用低导电性涂层或正温度系数材料，能够降低内短路电流和产热能力，从而降低热失控的风险。

优化生产流程，包括电池单体的集流体涂层、杂质去除工艺等，以确保电池内部结构完整性和金属杂质的去除，防止金属颗粒刺穿隔膜导致内短路。

使用先进的检测技术，监测电池内部结构完整度、加工精度和极片对齐度，以避免潜在内短路风险。

电池设计使用方面：在软件设计方面，通过电池管理系统（BMS）设置合理的电池预警和安全控制策略，实现对电池单体状态的实时监控，及时检测并排除发生内短路的电池单体位置。

通过电芯充放电冗余和均衡设计，减少电池高负荷引发内短路的风险。在硬件设计方面，分层设计电池保险丝，包括电池单体、模组、电池包和整车用电负载保险丝，以及合理设计电池内部冷却和加热系统，增加导热能力，防止因过热或低温充电引起的热失控。

这些方法从不同的角度出发，综合考虑了材料、工艺和设计使用等方面，以最大程度地减少内短路的发生和扩展，提高锂电池的安全性和稳定性。

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01

上周市场回顾（11.13-11.16）

【正极材料】磷酸铁锂：磷酸铁锂价格持续下跌，下调约1500元/吨，主要受碳酸锂价格下跌的影响。磷酸铁市场竞争激烈，下游客户频繁调整供应商。
三元材料：锂盐价格下跌导致三元正极材料价格下滑，主流企业反映需求下降，下游拿货量低于预期。企业对库存和原料采购更加谨慎，目前主要以满足投料需求为主。
碳酸锂：碳酸锂价格持续下跌，受低迷的下游需求和贸易商降价出货的影响，锂盐成交价格逐渐走弱。
【负极材料】负极材料市场稳定，下游需求低迷，订单主要在行业内部分配。整体产能过剩，中小企业面临生存困境。后市回暖前景不明朗。
【隔膜】隔膜市场平稳，价格战激烈，产能利用率下降。预计一季度将有更多产能投放。资本市场低迷导致需求预期放缓。市场价格下降20-25%。竞争激烈。
【电解液】电解液市场不佳，面临重新洗牌，电池厂以价格为导向采购，导致电解液厂家亏损且持续一段时间。出货量一般，稳中微降。

在锂电池的结构中，锂离子电池隔膜是关键的内层组件之一。对于锂电池系列，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。根据物理、化学特性的差异，锂离子电池隔膜可以分为：织造膜、非织造膜（无纺布）、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。虽然类型繁多，至今商品化锂离子电池隔膜材料重要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。

01

上周市场回顾（6.05-6.09）

【正极材料】磷酸铁锂：碳酸锂价格继续上涨，电池级价格已达到30.5-32.5万元/吨，较上周略有上升。磷酸铁锂价格也略有上涨，受成本支撑影响。

三元材料：报价维稳运行，市场需求回暖对于材料厂商生产有提振作用，但行业内部分化，宁德时代供应商受益较明显。市场情绪浓厚，企业观望态度较多。

碳酸锂：国内碳酸锂价格涨势放缓，市场行情持续走平。虽然现货成交尚可，但多为贸易商接货，下游材料厂仍处于刚需补库阶段，多持观望态度。

【负极材料】负极材料市场未出现明显的恢复迹象，中低端产品的报价继续小幅下调，而高端产品的报价相对稳定。负极企业的出货情况有所好转，但供给过剩的问题仍未得到有效缓解，市场观望情绪依旧浓厚。

【隔膜】隔膜市场表现出反应不一，结构化差异突出。在干法方面，受比亚迪隔膜补库需求影响以及下游多家需求持续增加的影响，干法市场整体延续偏紧状态，厂家反馈交货紧张。但受到客户结构因素的影响，部分干法厂商的产能利用率也存在相对不足的情况。

【电解液】电解液市场需求良好，企业看好六月份市场，出货量明显增加，市场活跃度增加。动力市场恢复缓慢，数码市场次之，储能市场明显向好。需求向好叠加原料小幅上涨，推动电解液价格微调上涨。