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锂离子电池在受到尖锐物穿刺时，内部极片、隔膜和电极结构可能发生局部机械破坏，并可能进一步形成内部短路、快速升温甚至热失控。
电池针刺试验通过规定规格的钢针，以设定速度刺入电池、电芯或电池模块，用于评价样品在遭受机械穿刺后是否出现起火、爆炸、剧烈温升、泄漏或其他安全异常。
不同电池类型、产品标准和测试项目对钢针直径、针刺速度、刺入方向、刺入深度、停止条件及观察时间的要求并不完全相同，因此正式试验必须按照被测产品当前适用标准确定具体参数。
锂离子电池内部通常由正极、负极、隔膜、电解液和封装结构组成。
当尖锐物刺入电池内部时，可能造成隔膜破坏，使不同电极之间发生直接接触，从而形成局部内部短路。
内部短路可能引起快速放热、电压下降和温度升高，严重时可能进一步发展为热失控。
针刺试验就是在受控条件下模拟这种机械穿刺作用，用于观察电池在内部结构受到破坏后的安全响应。
针刺试验重点评价电池受到穿刺后的安全状态。
测试过程中通常需要根据项目要求监测针刺位移、针刺力、针刺速度、电池电压、样品温度和试验时间。
完成针刺后，应按照对应标准或技术要求观察样品是否出现冒烟、泄漏、起火、爆炸、外壳破裂、电压异常或其他影响安全性能的情况。
电池针刺试验可用于部分锂离子电芯、电池模块及其他明确要求进行机械穿刺安全试验的电池产品。
圆柱电池、方形电池、软包装电池以及电池模块在结构、尺寸和极片排列方式方面存在明显差异，因此所使用的钢针规格、针刺方向和试验位置可能不同。
对于完整大型动力电池包，则应根据当前产品标准和项目技术要求确认是否需要针刺以及采用何种测试方法，不能直接套用单体电芯的针刺参数。
电池针刺试验必须根据被测产品类型和当前适用标准确定。
不同锂离子电池、动力电池、电池模块和其他电池产品所采用的安全标准并不完全相同，有些产品标准包含针刺项目，有些则不要求针刺。
因此，正式测试前应首先确认产品类别、执行标准和具体条款，再确定钢针规格、针刺速度、针刺方向、刺入深度及观察方式。
旧设备资料中出现的标准年份只能作为历史项目资料参考，不能直接作为当前所有电池针刺试验的统一依据。
试验前首先确认电池类型、样品尺寸、荷电状态、执行标准及针刺位置。
根据测试要求选择规定直径和长度的耐高温钢针，并安装在针刺机构上。
将样品可靠固定在试验平台上，调整样品高度和针刺方向，使钢针对准规定位置。
连接电压、温度及其他需要使用的数据采集线路。
关闭防爆门并确认电子门锁、观察系统、排烟系统和安全保护功能正常。
启动设备后，钢针按照设定速度向样品移动并刺入电池。
测试过程中实时采集针刺位移、力值、电压、温度和时间。
达到规定刺入深度、压力、电压状态或其他停止条件后，按照试验程序停止针刺运动。
根据项目要求保持钢针位置，并继续观察样品状态。
试验结束后，根据对应标准判定样品是否符合安全要求。
没有一个固定钢针直径适用于所有电池针刺项目。
不同产品标准可能根据电池尺寸、结构和测试目的规定不同的钢针直径。
LSK-ZC电池针刺试验机原设备配置耐高温钨钢针，直径范围Φ2.5～Φ10mm，可根据不同试验项目更换对应针具。
正式测试时，应根据实际执行标准选择钢针，而不是简单使用设备能够安装的最大或最小直径。
针刺过程中如果电池发生内部短路，样品温度可能快速升高。
普通针具在高温环境下可能出现强度下降、变形或表面损伤，影响针刺过程和测试重复性。
因此电池针刺试验通常采用具有较高机械强度和耐高温能力的钢针或合金针具。
针具不仅要满足直径要求，还应具有足够的长度、刚度和安装稳定性。
针刺速度会直接影响电池内部结构受到机械破坏的过程。
速度过快可能增加冲击成分，速度过慢又可能改变局部受力和短路形成过程。
因此不同产品标准通常会规定相应针刺速度范围。
LSK-ZC设备原参数针刺速度为10～50mm/s可调，可以根据测试项目设定。
正式试验时仍应按照被测产品实际适用标准设置，不能认为速度越快试验越严格。
针刺力反映钢针进入电池过程中受到的机械阻力。
随着钢针穿过外壳、极片和内部材料，力值可能发生明显变化。
记录针刺力可以帮助分析样品在穿刺过程中的机械响应，也可以用于部分研发项目的对比测试。
LSK-ZC原设备针刺力范围为10～50kN可调，并可配合位移、电压和温度进行同步采集。
针刺位移可以反映钢针进入样品的深度和运动过程。
如果只记录时间和速度，而不记录位移，就很难准确判断钢针实际刺入了多深。
对于需要按照规定深度停止或保持的项目，位移控制尤其重要。
LSK-ZC原设备液压缸行程为0～500mm，并支持位移控制和多阶段程序设置。
不同针刺试验的停止条件可能不同。
部分项目可能按照针刺深度停止，部分项目可能结合压力、电压变化或其他条件进行控制。
LSK-ZC原设备支持压力截止、针刺深度截止和电压截止等控制方式，可以根据项目要求设置不同停止条件。
但设备具备这些控制功能，并不意味着所有试验都必须使用同一停止方式。
正式测试仍应按照实际标准和试验方案执行。
电池受到穿刺后，内部短路和温升过程不一定在钢针刚进入样品时立即达到最大状态。
部分样品可能在针刺后继续升温，或者经过一段时间后才出现冒烟、泄漏、起火等异常。
因此部分测试项目会要求针刺完成后继续保持钢针并观察样品一定时间。
具体保持时间和观察时间应根据实际适用标准确定，不能统一写成一个固定值。
钢针刺入电池后，可能造成内部极片接触和内部短路。
电池端电压通常会随着内部状态变化而发生变化。
通过实时采集电压，可以辅助判断样品内部电气状态及针刺过程中的变化。
LSK-ZC支持电压数据采集和曲线监控，可根据项目需要设置电压截止条件。
内部短路可能产生大量热量。
如果电池内部反应持续发展，样品表面温度可能迅速升高。
温度变化是判断电池针刺后是否发生明显热反应的重要参考数据。
因此针刺试验过程中通常需要布置热电偶或其他温度传感器，实时记录样品温度变化。
电池内部极片排列方向会影响钢针进入样品后与电极和隔膜的接触方式。
圆柱电池、方形电池和软包装电池内部结构不同，因此针刺位置和方向不能完全统一。
正式试验前应根据产品结构和对应标准确定针刺方向，避免因为安装方向错误导致测试结果失去代表性。
不同位置刺入电池，可能造成完全不同的内部破坏路径。
如果钢针靠近边缘、极耳或局部结构区域，得到的结果可能与从规定位置刺入明显不同。
因此部分标准会对针刺位置进行规定，常见做法是根据电池结构和测试面确定相应位置。
测试时应按照标准要求定位，不能仅选择“最容易刺入”的位置。
针刺试验主要通过尖锐针具局部穿透电池，使内部结构产生集中机械破坏。
挤压试验则通过压板或挤压头向电池施加较大面积的外部机械载荷，使样品整体或局部发生压缩变形。
两者都属于机械安全测试，但作用形式和失效机制不同，不能相互替代。
如果实验室只进行针刺测试，可选择独立电池针刺试验机；如果同时需要进行挤压和针刺，则可以根据样品尺寸选择电池挤压针刺一体设备。
如果实验室针刺测试频率较高，而且希望针刺工装长期固定，独立针刺试验机操作更直接。
如果同时需要进行挤压和针刺两种机械安全试验，并且样品尺寸和最大加载力都在设备能力范围内，则挤压针刺一体机可以减少设备占地。
选择时应综合比较样品尺寸、最大针刺力、挤压力、有效行程、针刺速度、数据采集能力和安全防护配置。
锂离子电池受到针刺后可能发生内部短路、冒烟、喷射甚至起火。
因此针刺试验不适合在完全开放环境中进行。
专业电池针刺试验设备通常采用高强度防护箱体、防爆观察窗、电子门锁、泄压结构、排烟系统和远程监控。
这些安全结构不能消除电池失效风险，但可以降低测试过程中对人员和实验室环境造成的影响。
电池发生热失控时可能产生大量烟气。
如果烟气直接积聚在试验箱或实验室内，会影响人员安全和后续试验。
因此针刺试验箱通常设置独立排烟管道、大功率抽风以及相应烟雾处理结构。
高能量电池测试还应结合实验室整体通风、消防和应急方案使用。
设备选型时应首先确认最大样品尺寸、样品类型、针刺速度、最大针刺力和有效行程。
其次应确认钢针规格范围、位移控制精度、力值精度、电压温度采集通道和数据采样速度。
对于高能量锂离子电池，还应重点关注防爆箱体、防爆观察窗、电子门锁、泄压、排烟、视频监控和自动灭火等安全配置。
LSK-ZC电池针刺试验机工作室尺寸不小于600×600×600mm，可测试样品尺寸最高约500×500×500mm，针刺速度10～50mm/s可调，针刺力10～50kN，液压缸行程0～500mm，可根据设备能力范围内的不同电池样品进行针刺安全测试。
第一个误区是认为所有锂电池都必须做针刺试验。
实际是否要求针刺，必须看对应产品标准，不能因为设备具备针刺功能就默认所有产品都要测试。
第二个误区是认为钢针越粗、速度越快，测试越严格。
标准化测试强调条件一致和结果可比，针具、速度和位置应按照规定执行。
第三个误区是针刺后看到样品没有立即起火就直接结束测试。
部分电池的温升和内部反应可能具有一定延迟，因此必须按照规定保持和观察。
第四个误区是将电芯针刺参数直接用于大型电池包。
不同测试对象的结构、储能量和标准要求差异很大，不能直接套用。
深圳市朗斯科检测仪器有限公司LSK-ZC电池针刺试验机用于锂离子电池、电芯及设备能力范围内的电池模块机械穿刺安全测试。
设备工作室尺寸不小于600×600×600mm，可测试样品约500×500×500mm，针刺速度10～50mm/s可调，针刺力10～50kN，行程0～500mm，并配置电压温度采集、防爆观察、排烟、监控及安全保护系统。
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