电池包(Battery Pack)压力检测是保障动力电池安全、评估结构完整性、防止热失控蔓延的关键技术,尤其在电动汽车、储能系统中至关重要。压力异常可能源于电芯膨胀、模组变形、外部冲击或热失控产气,需通过多层级监测与测试进行管控。
电池包压力检测核心检测方法与技术
(1)静态/动态压力监测(在线)
压力传感器嵌入法
原理:在电芯间、模组端板、箱体关键位置预埋微型压力传感器(如薄膜式、MEMS);
输出:实时压力-时间曲线;
典型量程:
电芯膨胀压力:0–500 kPa;
热失控峰值压力:可达 1–2 MPa(需高速响应);
应用:
研发阶段:研究充放电膨胀规律;
BMS集成:超压预警(如 >200 kPa 触发降功率)。
案例:特斯拉4680电池采用无极耳设计+结构胶,通过压力反馈控制堆叠预紧力。
(2)结构强度测试(离线,认证/验证)
GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》
挤压试验:
要求:半径75 mm半圆柱体,以 0.1 mm/s 速度挤压电池包;
判定:不起火、不爆炸;
同步监测:内部压力 + 温度 + 电压。
振动/冲击试验:
模拟运输/行驶工况,检测结构是否松动导致局部压力集中。
IP67/IP68 密封性测试
气密性检测:
正压法:向箱体内充气至 2–5 kPa,保压30 s,泄漏率 <0.5%;
负压法:抽真空后监测压力回升。
(3)热失控压力测试(安全认证核心)
热失控 propagation 测试(GB 38031 强制要求)
步骤:
加热单个电芯触发热失控;
监测相邻电芯温度与箱体内部压力;
记录泄压阀开启压力(通常设定 50–200 kPa);
要求:5 min 内不起火、不爆炸。
关键指标:
z大压力上升速率(dP/dt);
总产气量(通过气体收集法估算)。
泄压设计:
电池包必须设置定向泄压通道,避免压力无序释放导致壳体爆裂。
来源:网络
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