动力电池(通常指用于电动汽车、电动大巴、储能系统等的高功率/高能量锂离子电池)的性能测试是评估其安全性、可靠性、寿命及适用性的关键环节。测试内容远比纽扣电池复杂,涵盖电性能、环境适应性、安全性和耐久性等多个维度。
国际上主要遵循几大标准体系:中国国标(GB)、欧盟ECE R100、联合国UN38.3、美国SAE/UL等。以下测试通常在第三方认证实验室或车企内部完成。
维度一:安全测试(底线测试)
这是扣电测试中几乎没有的“残酷”部分,模拟各种滥用和极端情况。
机械安全:
振动测试: 模拟路面长期振动,检查结构紧固、连接可靠性。
机械冲击: 模拟车辆碰撞或颠簸。
挤压测试: 用刚性圆柱体挤压电池包,模拟严重事故,要求不起火、不爆炸。
针刺测试(争议性): 用钢针穿刺单体电芯,触发内短路,是对电池本体安全性的终极考验之一(有些标准已用更科学的“内短路触发”替代)。
环境安全:
热失控测试: 当前核心的安全测试。通过加热或针刺单个电芯触发其热失控,观察是否蔓延至整个电池包。要求有预警时间且不蔓延或蔓延时间大于5分钟(为乘员逃生留时间)。
高温/低温存储: 在极高(如85°C)或极低(如-40°C)温度下长时间存放,检查是否泄漏、变形或失效。
温度循环: 在高低温之间快速交替循环,考验材料热胀冷缩和密封性。
海水浸泡/盐雾测试: 检验密封防腐性能。
电气安全:
过充/过放测试: 以远超规定的电流电压进行充放电,检验BMS保护功能及电池本身抗滥用能力。
外部短路测试: 直接短接电池正负极,考验短路保护装置和电池耐受力。
绝缘电阻测试: 确保高压系统与车身底盘之间有足够的绝缘,防止触电。
维度二:电性能测试(功能验证)
这部分与扣电测试逻辑相似,但规模、条件和目的不同。
基本容量与能量:
额定容量/能量: 在标准条件下(如25°C, 1/3C倍率)测得的可用电量(Ah)和能量(Wh),决定续航里程。
剩余容量(SOC)估算精度验证: 测试BMS估算电量的准确度,这对用户体验至关重要。
功率与内阻测试(对应“倍率性能”):
峰值功率/持续功率: 在不同SOC点(如30%、50%、80%)测试电池短时间内(如10s、30s)能输出的z大功率,决定加速性能;以及持续输出功率能力。
直流内阻(DCR): 测试不同SOC和温度下的内阻,内阻直接影响功率输出和发热。
充电性能:
快充曲线测试: 这是整车厂和用户z关心的。测试在特定充电桩(如250kW)下,电池从低SOC到满电的充电时间曲线。核心指标是从X%充到Y%所需时间(如10%-80%电量充电时间)。
充电接受能力: 在不同温度下,电池能承受的z大充电电流。
维度三:寿命与可靠性测试(时间维度验证)
模拟车辆在整个使用周期中的老化。
循环寿命测试:
标准循环寿命: 在室温下,以固定的充放电倍率(如1C)进行上千次充放电循环,直至容量衰减到初始值的80%(行业通用寿命终点)。
工况模拟循环: 使用真实的驾驶工况(如WLTC、CLTC)进行充放电,比标准循环更贴近实际。
日历寿命测试:
模拟电池在静置状态下的老化。将电池在不同温度和SOC下(如45°C, 80% SOC)长期存储,定期检测容量衰减。此测试耗时极长(数月到数年),常用高温加速老化模型来推算常温寿命。
工况模拟与综合应力测试:
在环境舱中,将温度、湿度、振动与充放电工况结合起来测试,模拟车辆在炎热、寒冷、潮湿等不同地区行驶的真实场景。
来源:网络
NEWS
新闻动态service
行业解决方案