新能源汽车动力电池的检测是一个复杂且系统的工程,涉及一系列严格的国家标准、国际标准以及相应的精密检测设备。小奥将从以下两部分进行为大家来介绍动力电池的检测项目以及相关趋势。
动力电池的检测标准主要围绕安全、性能、寿命和可靠性四大核心目标展开。全球主要市场和地区都有一套成熟的标准体系。
1、国内标准
○GB/T 31484-2015:《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》(核心安全标准,涵盖热滥用、短路、挤压等测试)。
○GB/T 31485-2015:《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统》(针对电池包和系统的性能要求)。
○GB/T 31486-2015:《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》(规定循环寿命测试方法及指标)。
2.国际标准
○IEC 62660:《电动道路车辆用锂离子蓄电池组和系统》(国际通用安全与性能标准)。
○UN 38.3:《锂电池运输安全测试》(针对电池运输过程中的安全性测试)。
各大整车厂(如特斯拉、大众、宝马、比亚迪等)会基于以上国际/国家标准,制定更为严苛的企业标准,对电池的性能、寿命和安全性有更高要求。
动力电池检测设备覆盖安全性能、电性能、环境适应性、机械可靠性等多个维度,具体设备及应用如下:
1.安全性能检测设备
电芯热滥用试验箱:模拟高温、火焰等极端环境,测试电池热失控风险。
电池温控短路试验箱:控制温度条件下模拟短路场景,评估短路安全性。
电池燃烧试验机:通过燃烧测试验证电池阻燃性能及火焰蔓延控制能力。
电池挤压/重物冲击试验机:模拟碰撞、挤压等机械损伤,检测电池外壳及内部结构的抗破坏能力。
电池跌落试验机:测试电池在跌落过程中的结构完整性和安全性。
2.电性能与寿命检测设备
电池充放电测试设备:测试充放电效率、容量衰减、倍率性能(如3C/5C快充测试),支持多通道同步采集(如32通道并行测试)。
电池内阻测试仪:通过测量内阻判断电池健康状态(SOH),为维护和更换提供依据。
循环寿命测试设备:模拟长期充放电循环,预测电池使用寿命(如1000次循环后的容量保持率)。
功率特性谱测试仪:评估电池在不同功率负载下的动态响应及内阻变化。
3.环境与可靠性检测设备
高低温试验箱/温度循环试验箱:模拟-40℃~85℃极端温度及循环变化,检测电池性能稳定性。
低气压试验箱:模拟高海拔低气压环境,验证电池密封性能。
振动试验台:模拟车辆行驶中的振动工况,测试电池结构及连接的可靠性。
湿热循环试验箱:结合湿度与温度变化,评估电池抗腐蚀和绝缘性能。
4.机械性能检测设备
拉力试验机:测试电池极耳、连接线等部件的抗拉强度,确保机械连接可靠性。
插拔力试验机:针对充电接口、端子等部件,测试插拔寿命及接触稳定性。
气密性检测仪:检测电池包防水防尘等级(如IP67/IP68),防止电解液泄漏或外部水汽侵入。
爆破压力检测仪:测试电池防爆阀、壳体的爆破压力,确保极端条件下的压力释放安全性。
5.专项检测设备
呼吸循环测试仪:模拟电池充放电过程中的气体膨胀与收缩,评估长期使用后的壳体疲劳寿命。
余能检测仪:针对退役电池,检测剩余容量及安全性,支撑梯次利用场景(如储能系统)。
三、核心检测设备技术参数参考
1.安全性能检测设备
设备类型 | 核心技术参数 | 典型应用场景 |
电芯热滥用试验 | 控温范围:-40℃~200℃(精度±1℃);升温速率:0.5~5℃/min;支持惰性气体保护(如N?) | 热失控触发温度测试、电解液分解特性分析 |
电池挤压试验 | 挤压速度:5~500mm/min(可调);最大挤压力:500kN;挤压板面积:≥200mm×200mm | 动力电池包壳体抗挤压强度验证(国标GB/T 31484) |
电池重物冲击试验 | 冲击能量:0~200J(通过重物质量与高度调节,如10kg重物从1m高度下落);冲击速度:0~10m/s | 模拟车辆碰撞中的钝物冲击(UN 38.3 Test 3) |
电池燃烧试验 | 火焰温度:800~1100℃(可调);燃烧时间:0~300s(定时控制);火焰喷射角度:0°~90° | 电池包阻燃材料性能测试、火焰蔓延控制验证 |
2.电性能与寿命检测设备
设备类型 | 核心技术参数 | 典型应用场景 |
多通道电池测试 | 电压范围:0.5~5V(单体电芯)/0~1000V(电池包);电流范围:±10A~±2000A(支持双向充放电);通道同步精度:≤1ms | 动力电池模组一致性筛选(32通道并行测试) |
电池内阻测试 | 测试范围:0.1mΩ~1000mΩ;精度:±1%rdg+3dgt;测试频率:1kHz/10kHz(交流法) | 电芯分选(内阻差异≤5%)、SOH(健康状态)评估 |
循环寿命测试 | 循环次数:0~10000次(支持程序控制充放电截止条件);同步采集参数:电压、电流、温度(采样率≥1Hz) | 动力电池寿命预测(如800次循环后容量保持率≥80%) |
3. 环境与可靠性检测设备
设备类型 | 核心技术参数 | 典型应用场景 |
温度循环试验 | 温度范围:-60℃~150℃;循环次数:0~1000次(可自定义温变曲线);湿度范围:10%~98%RH(湿热循环模式) | 动力电池包高低温循环可靠性测试(如-40℃~85℃,100次循环) |
振动试验 | 振动频率:5~2000Hz;最大加速度:1000m/s2;振幅:0~50mm(位移控制);支持随机/正弦振动模式 | 车载电池包振动耐久性测试(模拟整车10万公里行驶振动谱) |
低气压试验 | 气压范围:10~101kPa(模拟0~10000m海拔);温度范围:-40℃~85℃(温压联动控制) | 高海拔地区电池密封性能验证(如IP67防护等级) |
4. 专项检测设备
设备类型 | 核心技术参数 | 典型应用场景 |
气密性检测 | 检测压力范围:-100kPa~1000kPa(正负压可选);泄漏率分辨率:≤1×10?? Pa·m3/s;测试时间:1~300s | 电池包防水防尘测试(IP68等级:水下1m浸泡30min无泄漏) |
余能检测 | 充放电电流:0.1C~2C(支持退役电池小倍率容量测试);容量测试精度:±0.5%FS;内阻测试范围:0.1mΩ~1Ω | 退役电池梯次利用前剩余容量筛选(如容量≥80%标称值) |
结语
动力电池检测设备是新能源汽车产业的“幕后安全屏障”,通过模拟极端工况、量化性能指标,帮助企业提前识别缺陷(如热失控风险、容量衰减过快等),保障消费者用车安全,同时推动电池技术迭代(如高能量密度、长寿命电池研发)。
下篇文章,我们将着重介绍高低温液冷测试机组在动力电池电测中的核心应用,请关注“奥旭兆辰”公众号,获得更多行业分享。
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