电动汽车电池温度冲击和循环试验项目

发布：2023-03-13 20:23，更新：2024-11-21 07:10

电池温度冲击和循环试验：

该测试对于评估由于暴露于极端和突然的温度变化（例如，当车辆在运输过程中进入或离开加热或冷冻的车库时电池组件的膨胀和收缩）引起的 DUT 完整性变化非常重要。在温度冲击和循环测试中，DUT将承受高温和低温两个温度限制，并在每个温度限制下保持规定的时间。标准和法规中描述的温度冲击和循环测试具有不同的高温度限制。所有标准和法规的温度下限为– 40°C（IEC62660-2带电运行的低温度为– 20 °C），但温度上限有所不同。

值得注意的是，UN/ ECER-100 .02:2013允许在该测试过程中保护设备运行，而在其他中，保护设备被禁用，这使得测试条件更加严格。

2.2.2 电池热稳定性试验

该测试对于评估电池在高温下的稳定性具有重要意义，以确定电池热失控的起始温度或高温稳定性。试验期间，电池温度应以5℃/min的步长升高，升至规定温度并保持30min，或直至DUT发生重大损坏。

SAEJ2464:2009的规定更为严格，不仅要求升温速度为5℃/min，而且每步升温保持30min，高温度为300℃（高于电池高工作温度），直至温度达到300 ℃或发生自热（大于1.0℃/min）。用于评价电池的热失控启动时间和热稳定性。

其他标准评估电池在高温下的性能，目的不是达到热失控状态，而是评估 DUT 在该温度下的热稳定性。电池从室温开始以5℃/min的速度加入，升温至130℃，并在此温度下放置30min。尽管热稳定性对于储能系统的安全非常重要，但并非所有标准都广泛要求热稳定性。

2.2.3 电池超温测试：

过热测试（又称快充/放电、过热保护测试）旨在评估温度控制失效或其他保护功能失效对电池内部过热的影响。

对于此测试，欧盟和均要求关闭 DUT 的主动热控制系统（例如冷却系统），并持续进行充放电测试。充放电之间没有时间间隔，会导致DUT的温度升高。三个要求测试必须在密闭空间内进行，以评估测试期间电池释放的任何气态物质的可燃性。

相关UN/ECE-R100.02:2013不要求在密闭空间进行测试。所有标准都要求在 DUT 损坏（例如电解液泄漏、破裂、着火或爆炸）的情况下终止测试。

2.2.4 电池外部防火测试：

外部火灾测试的目的是评估电池或车辆在暴露于高温或外部火焰时的爆炸风险。火源可能是车辆本身或附近车辆燃油泄漏引起的。

三种类型的电池测试：

(1) 辐射热测试：SAEJ 2464:2009 电池（ SOC）

它被放置在一个通过辐射加热的圆柱形金属装置中。温度应在90秒内达到890℃并保持10分钟。记录电池测试过程或测试后，包括变形、漏液、起火、爆炸等。

(2) 弹丸测试：SAEJ 2929:2013 将DUT暴露在均匀的火中，并使DUT被钢丝网包围，使电池爆炸产生的碎片无法穿透网屏。整个电池系统要经受高温和火焰环境，直到电池系统完全着火。当达到此条件时，移除外部热源和火源，让电池系统继续燃烧。当没有可见火焰时，试验完成，试验后开始观察期。

(3)油底壳燃烧试验：UN规定的试验/ ECE-R 100.02:2013 和 iso6469-1:2019 通过在油底壳中燃烧燃料发生。DUT 放置在载油测试盘上方的摩擦台上。测试时，在距离待测物至少3M处点燃测试盘内的燃料，预热待测物60s。然后将油盘置于被测件下方（距离为50cm，或车辆空载时被测物底面距地面的高度，或由制造商与客户协商确定），直接暴露被测件70 年代的火焰。将耐火盖板盖在油盘上，在此状态下测试DUT 60s。根据 UN / ECE-R 100.02:2013 和 ISO 6469-1:2019 取出油底壳并观察 3 小时，或直到 DUT 达到环境温度。如果在测试过程中没有爆炸的迹象，则测试通过。

3.总结结论：

本文对电动汽车用锂离子电池安全性能的各种标准法规在电气安全和恶劣环境测试项目中进行了综合比较分析。比较这些标准和法规中描述的测试方法中使用的测试参数和条件。

从所进行的分析中得出以下结论：

一些测试（如过充、热冲击、外部火灾等）的测试条件（如SOC、温度）相当广泛。这使得不同的标准无法获得数据，参数的差异可能是因为标准制定者考虑的场景不同。为了进行公平等效的测试，建议统一测试参数和条件。由于坏情况通常对应于大 SOC，因此在这种情况下执行相关测试是合乎逻辑的。大多数标准已经要求 SOC，但法规 UN / ECE-R100.02:2013 允许在不低于 50% SOC 的情况下进行测试。

还应注意电池单体、模组和电池组的组件测试的可比性。例如，已表明短路测试中出现的初始电流受 DUT 的尺寸及其连接类型（即并联或串联）的影响。

从电动汽车用锂离子电池（电芯、电池模组、电池组或系统）的电气安全和恶劣环境测试要求来看，不同标准和法规要求的测试条件不一致，导致测试结果不一致。相同的测试项目没有可比性。

商通检测提供电池的相关测试认证服务：

运输和电池运输的 UN 38.3 测试：

1.热测试

2.高空模拟

3.冲击试验

4.影响

5.耐振性

6.外部短路

7.过充

8.强制放电