一、 电性能检测
1. 容量与能量测试
方法:在恒温箱中,按照标准充放电制度(如1C充电至4.2V,恒压至0.05C,静置,0.2C或1C放电至截止电压),测量电池放出的电量(Ah)和能量(Wh)。
标准:GB/T 31486-2015, IEC 62660, GB 38031-2020。
意义:评估电池的基本储能能力。
2. 倍率性能测试
方法:在不同充放电倍率(如0.5C, 1C, 2C, 3C)下测试电池的容量保持率和电压平台。
意义:评估电池在快充快放条件下的性能,对电动汽车加速和充电速度至关重要。
3. 低温放电性能
方法:将电池在低温(如-20°C, -30°C)下搁置,然后以规定倍率(如0.2C)放电,测量容量保持率。
意义:评估电池在寒冷环境下的可用性。
4. 荷电保持与恢复能力
方法:
电池充满电后,在高温(如45°C或55°C)下存储一定时间(如7天或28天)。
测试存储后的剩余容量(荷电保持能力)。
再次充满电,测试容量恢复率。
意义:评估电池的自放电性能和长期存储稳定性。
5. 内阻测试
方法:
直流内阻 (DCIR):施加短时(几秒)充放电电流,测量电压瞬时变化,计算ΔV/ΔI。
交流内阻 (ACIR):使用电池内阻测试仪,施加1kHz交流信号测量。
意义:内阻影响电池的功率输出、发热和效率,是健康状态(SOH)的重要指标。
二、 安全性能检测(至关重要)
1. 过充电
方法:将电池以1C电流充电至规定倍数的上限电压(如1.5倍或更高),观察是否起火、爆炸。
目的:检验电池管理系统(BMS)失效时的极端安全风险。
2. 过放电
方法:将电池放电至远低于截止电压(如0V),然后尝试充电,观察安全性。
目的:评估深度过放后的安全性和可恢复性。
3. 外部短路
方法:在高温(如55°C)下,用低电阻(<5mΩ)导线短接电池正负极,持续一定时间(如10分钟),观察温度、电压变化及是否起火爆炸。
标准:GB 38031-2020, UL 1642。
4. 挤压
方法:用液压或气压装置以一定速度(如0.1 cm/s)挤压电池(模组/包),达到规定压力或形变量(如30%),保持一段时间,观察是否起火爆炸。
目的:模拟电池遭受外部机械损伤(如碰撞)的情况。
5. 针刺
方法:用一定直径(如Φ3-8mm)的钢针,以规定速度(如25±5mm/s)贯穿电池,观察是否起火爆炸。
注意:由于通过率极低,部分标准(如新版国标)已取消或修改此测试,但仍是研发和安全评估的重要手段。
6. 热失控传播(模组/电池包)
方法:通过加热、过充或针刺等方式触发模组中的一个单体发生热失控,观察是否引发相邻电池的连锁反应(热蔓延)。
目的:评估电池包的系统级安全设计。
7. 热滥用(加热)
方法:将电池以5°C/min的速率加热至规定温度(如130°C或150°C),保持一定时间,观察是否起火爆炸。
标准:UN 38.3, GB 38031-2020。
三、 环境适应性检测
1. 高低温工作/存储
方法:在极端温度(如-40°C ~ 85°C)下进行充放电循环或长期存储,测试性能和安全性。
意义:确保电池在各种气候条件下可靠工作。
2. 温度循环
方法:在高温(如70°C)和低温(如-40°C)之间循环变化(如25次),每次保持一定时间,评估电池的机械和电化学稳定性。
3. 低气压(高空)
方法:将电池置于低气压环境(如模拟15,000米高空),测试其泄漏、变形和安全性。
标准:UN 38.3(运输安全)。
4. 湿热循环
方法:在高温高湿(如85°C/85%RH)环境下循环,评估材料老化、腐蚀和绝缘性能。
四、 机械性能检测
1. 振动测试
方法:模拟车辆行驶中的振动环境(如随机振动谱),测试电池的结构完整性和电连接可靠性。
标准:GB/T 31467.3, ISO 16750。
2. 机械冲击
方法:施加规定加速度(如100g)和脉冲时间的冲击,模拟碰撞或颠簸。
3. 跌落测试
方法:将电池包从规定高度(如1.2米)自由跌落至硬质表面,评估结构强度。
4. 挤压与挤压恢复
方法:对电池包施加规定压力,测试其抗压能力和恢复能力。
五、 寿命与耐久性测试
1. 循环寿命测试
方法:在标准或工况条件下(如常温,1C/1C充放电),进行反复充放电循环,直至容量衰减至初始的80%,记录循环次数。
工况循环:模拟实际使用场景(如EV行驶工况)进行充放电。
2. 日历寿命测试
方法:将电池在特定荷电状态(如50% SOC)和温度(如25°C, 45°C)下长期存储,定期测试容量衰减。
意义:评估电池在长期搁置后的性能保持能力。
六、 其他检测
绝缘电阻测试:测量电池外壳与带电体之间的绝缘电阻,确保电气安全。
耐压测试(高压测试):施加高电压(如AC 1000V + 2倍工作电压)测试绝缘强度。
气密性测试:检测电池壳体的密封性,防止电解液泄漏或水分侵入。
BMS功能测试:对于模组/电池包,测试BMS的电压、温度采集精度、SOC/SOH估算、均衡功能、故障诊断和保护功能。
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