新能源動(dòng)力電池測(cè)試的主要項(xiàng)目包括以下幾類(lèi):
一.性能測(cè)試:
1.容量測(cè)試:測(cè)定電池在特定條件下能夠存儲(chǔ)的電荷量,一般以安時(shí)(Ah)為單位。例如,在規(guī)定的充電電流、充電時(shí)間、放電電流和放電截止電壓等條件下,測(cè)量電池放出的電量,以評(píng)估電池的儲(chǔ)能能力是否符合設(shè)計(jì)要求。
2.循環(huán)壽命測(cè)試:通過(guò)對(duì)電池進(jìn)行多次充放電循環(huán),檢驗(yàn)電池在反復(fù)使用過(guò)程中的性能衰減情況。測(cè)試過(guò)程中會(huì)記錄每次循環(huán)的電池容量、內(nèi)阻等參數(shù)變化,直到電池容量衰減到一定程度(如初始容量的 80%)或出現(xiàn)其他失效現(xiàn)象,以此來(lái)確定電池的循環(huán)壽命。
3.充放電效率測(cè)試:衡量電池在充電和放電過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換效率。充電效率是指電池在充電過(guò)程中吸收的電能與充電器輸出電能的比值;放電效率是指電池放電時(shí)輸出的電能與電池存儲(chǔ)電能的比值。高效率的電池可以減少能量的損耗,提高能源的利用效率。
4.內(nèi)阻測(cè)試:電池內(nèi)阻是衡量電池性能的重要指標(biāo)之一,包括直流內(nèi)阻和交流內(nèi)阻。內(nèi)阻越小,電池在充放電過(guò)程中的能量損耗越低,輸出功率越高。測(cè)試時(shí)通常使用專業(yè)的內(nèi)阻測(cè)試儀,在不同的充放電狀態(tài)下測(cè)量電池的內(nèi)阻變化,以評(píng)估電池的健康狀況和性能。
5.功率性能測(cè)試:主要測(cè)試電池的峰值功率和持續(xù)功率。峰值功率是指電池在短時(shí)間內(nèi)能夠輸出的最大功率,持續(xù)功率則是電池在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能夠穩(wěn)定輸出的功率。這些參數(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的加速性能、爬坡能力等具有重要影響。
6.自放電測(cè)試:電池在不使用的情況下,自身會(huì)存在一定的電量損耗,即自放電現(xiàn)象。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間靜置電池并監(jiān)測(cè)其電量的變化,可以評(píng)估電池的自放電率。自放電率越低,電池的儲(chǔ)存性能越好,長(zhǎng)時(shí)間放置后的電量保持能力越強(qiáng)。
二.安全性能測(cè)試:
1.短路測(cè)試:模擬電池在內(nèi)部或外部短路的情況下,檢驗(yàn)電池的安全性能。測(cè)試時(shí)將電池的正負(fù)極直接短接,觀察電池是否會(huì)出現(xiàn)起火、爆炸等危險(xiǎn)情況,以及電池的保護(hù)裝置是否能夠及時(shí)有效地切斷電路12。
2.過(guò)充電測(cè)試:將電池充電至超過(guò)其額定電壓和充電截止電壓的狀態(tài),以測(cè)試電池在過(guò)充情況下的安全性。過(guò)充可能會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)失控、過(guò)熱甚至起火爆炸,因此該測(cè)試對(duì)于評(píng)估電池的過(guò)充保護(hù)能力和安全性至關(guān)重要3。
3.過(guò)放電測(cè)試:使電池放電至低于其規(guī)定的放電截止電壓,檢測(cè)電池在過(guò)放情況下的性能和安全性。過(guò)度放電可能會(huì)對(duì)電池的電極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷,影響電池的使用壽命,同時(shí)也可能引發(fā)安全問(wèn)題。
4.針刺測(cè)試:用尖銳的物體(如鋼針)刺穿電池,模擬電池在受到異物穿刺時(shí)的情況,觀察電池是否會(huì)發(fā)生起火、爆炸等現(xiàn)象。該測(cè)試主要用于評(píng)估電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。
5.擠壓測(cè)試:對(duì)電池施加一定的擠壓力,模擬電池在受到外力擠壓(如車(chē)輛碰撞等情況)時(shí)的狀態(tài),檢驗(yàn)電池是否會(huì)出現(xiàn)變形、起火、爆炸等問(wèn)題3。
6.振動(dòng)測(cè)試:將電池安裝在振動(dòng)臺(tái)上,模擬車(chē)輛行駛過(guò)程中的振動(dòng)環(huán)境,測(cè)試電池在振動(dòng)條件下的結(jié)構(gòu)完整性和性能穩(wěn)定性。振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部的連接松動(dòng)、電極材料脫落等問(wèn)題,影響電池的正常使用。
7.沖擊測(cè)試:對(duì)電池施加瞬間的沖擊力,如模擬車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)的沖擊,檢驗(yàn)電池的抗沖擊能力和安全性2。
8.熱穩(wěn)定性測(cè)試:包括加熱測(cè)試、溫度循環(huán)測(cè)試、熱失控測(cè)試等。加熱測(cè)試是將電池加熱到一定溫度并保持一段時(shí)間,觀察電池的性能變化;溫度循環(huán)測(cè)試是使電池在不同溫度條件下循環(huán)切換,測(cè)試電池對(duì)溫度變化的適應(yīng)能力;熱失控測(cè)試是人為引發(fā)電池內(nèi)部的熱失控現(xiàn)象,評(píng)估電池在熱失控情況下的安全性能3。
9.防水測(cè)試:對(duì)于應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)等戶外場(chǎng)景的動(dòng)力電池,需要進(jìn)行防水測(cè)試,檢驗(yàn)電池在遇到水浸或淋雨等情況下的密封性能和安全性能。
三.環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試:
1.低溫測(cè)試:將電池置于低溫環(huán)境(如 -20℃、-30℃等)下一定時(shí)間,然后進(jìn)行充放電測(cè)試,觀察電池在低溫條件下的性能表現(xiàn),如容量衰減、內(nèi)阻變化、充電時(shí)間延長(zhǎng)等。低溫環(huán)境會(huì)影響電池的化學(xué)反應(yīng)速率和離子傳輸速度,從而影響電池的性能。
2.高溫測(cè)試:把電池放置在高溫環(huán)境(如 50℃、60℃等)中,測(cè)試電池在高溫下的性能和安全性。高溫會(huì)加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng),可能導(dǎo)致電池過(guò)熱、容量衰減加速、壽命縮短等問(wèn)題,同時(shí)也會(huì)增加安全風(fēng)險(xiǎn)。
3.濕熱測(cè)試:模擬電池在高濕度和溫度的環(huán)境下的使用情況,測(cè)試電池的防潮性能和在濕熱環(huán)境下的可靠性。濕熱環(huán)境會(huì)導(dǎo)致電池的金屬部件生銹、腐蝕,影響電池的性能和壽命。
4.鹽霧測(cè)試:將電池暴露在鹽霧環(huán)境中,檢驗(yàn)電池的外殼、連接件等部件的耐腐蝕性能。在沿海地區(qū)或冬季道路撒鹽除雪的地區(qū),車(chē)輛的動(dòng)力電池可能會(huì)受到鹽霧的侵蝕,因此鹽霧測(cè)試對(duì)于評(píng)估電池的環(huán)境適應(yīng)性具有重要意義2。
5.高海拔測(cè)試:在高海拔地區(qū),氣壓較低、空氣稀薄,會(huì)影響電池的散熱和氧氣供應(yīng),從而影響電池的性能。高海拔測(cè)試就是模擬電池在高海拔環(huán)境下的使用情況,測(cè)試電池的性能和可靠性2。
四.整車(chē)性能測(cè)試(針對(duì)搭載動(dòng)力電池的整車(chē)系統(tǒng)):
1.行駛里程測(cè)試:在實(shí)際道路或測(cè)試場(chǎng)地中,按照規(guī)定的行駛工況(如城市道路、高速公路、郊區(qū)道路等)駕駛搭載動(dòng)力電池的車(chē)輛,測(cè)量車(chē)輛在一次充電或滿油滿電狀態(tài)下的行駛里程。該測(cè)試可以綜合評(píng)估動(dòng)力電池的能量輸出、車(chē)輛的能耗以及動(dòng)力系統(tǒng)的效率等。
2.加速性能測(cè)試:測(cè)試車(chē)輛從靜止?fàn)顟B(tài)加速到一定速度(如 0-100km/h)所需的時(shí)間,以評(píng)估動(dòng)力電池在提供瞬間大功率輸出時(shí)的性能表現(xiàn),以及車(chē)輛的動(dòng)力性能。
3.續(xù)航里程測(cè)試:在不同的駕駛工況(如勻速行駛、頻繁啟停、高速行駛等)和環(huán)境條件(如溫度、濕度、海拔等)下,測(cè)試車(chē)輛的續(xù)航里程。該測(cè)試可以幫助用戶了解車(chē)輛在實(shí)際使用中的續(xù)航能力,以及環(huán)境因素對(duì)續(xù)航里程的影響1。
4.能量回收測(cè)試:對(duì)于具備能量回收功能的電動(dòng)汽車(chē),測(cè)試能量回收系統(tǒng)的效率和性能。在車(chē)輛制動(dòng)或減速過(guò)程中,能量回收系統(tǒng)可以將車(chē)輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并存儲(chǔ)到電池中,提高能源的利用效率。測(cè)試時(shí)會(huì)評(píng)估能量回收的功率、回收的電量等參數(shù)。