極片上的顆粒或微量金屬殘渣、隔膜上的微小缺陷、電芯在組裝過程中引入的粉塵等，都會造成電芯內部微短路。

圖 1 金屬異物導致電池內部短路的原理

金屬異物造成電池內部短路的基本原理有兩種過程，如圖1所示。第一種情況，尺寸較大的金屬顆粒直接刺穿隔膜，導致正負極之間短路，這是物理短路。第二種情況，當金屬異物混入正極后，充電之后正極電位升高，高電位下金屬異物發生溶解，通過電解液擴散，然后負極低電位下溶解的金屬再在負極表面析出堆積，最終刺穿隔膜，形成短路，這是化學溶解短路。電池工廠現場最常見的金屬異物有Fe、Cu、Zn、Al、Sn、不銹鋼等。

電池制造現場容易發生異物混入電池產品的工藝包括電極漿料混入金屬雜質；極片切割工序產生切割毛刺或金屬碎屑,；卷繞工藝極片切斷產生毛刺或電芯內部混入金屬異物顆粒；極耳和殼體焊接產生金屬屑等等，如圖2和圖3所示。

圖 2 極片激光切割碎屑

圖 3 分切毛刺

耐電壓測試檢出金屬異物
絕緣耐電壓測試一般采用安規儀，在電芯熱壓整形時測試，儀器給電芯施加一個電壓，這個電壓持續一段規定的時間，然后檢測其電流是否保持在規定的范圍內，判斷電芯正負極內部有無短路。一般，施加電壓如圖4所示：

圖 4 絕緣耐電壓測試示意圖

在測試中，正負極極片由于相互靠近，僅僅15-30μm，裸電芯內部會形成一定的電容（雜散電容），由于電容量存在，測試電壓必須由“零”開始，緩慢上升，以避免充電電流過大，電容量越大所需的緩升時間t1越長，一次所能增加的電壓也越低。充電電流過大時，一定會引起測試器的誤判，使測試的結果不正確。一旦被測電芯的雜散電容被充滿，只會剩下實際的漏電電流。由于直流耐壓測試會對被測電芯充電，所以在測試后，一定要對被測電芯放電。

老化工藝檢出金屬異物
金屬異物在電芯內部會導致內部微短路，電池自放電，電壓下降。一般老化程序為：三元材料等電池充電到4.0-4.2V，常溫存儲 7d，高溫45℃存儲7d，檢測電池老化前后的電壓差剔除不合格品。將電池在高溫或常溫狀態下開路擱置 7 天或 28 天，通過對電池放電至截止電壓測量其放電電量來判斷其自放電性能，如圖五所示。該方法需要對電池進行長達一個月的擱置檢測，時間周期長，影響因素大，并且長時間占用了較多的設備和場地，測試過程是對人力和財力的大量浪費。

圖 5 老化不合格品檢出

總之，電池生產異物管控非常重要，車間潔凈度控制好壞可能直接影響電池安全性。