新能源动力电池测试的主要项目包括以下几类:
一.性能测试:
1.容量测试:测定电池在特定条件下能够存储的电荷量,一般以安时(Ah)为单位。例如,在规定的充电电流、充电时间、放电电流和放电截止电压等条件下,测量电池放出的电量,以评估电池的储能能力是否符合设计要求。
2.循环寿命测试:通过对电池进行多次充放电循环,检验电池在反复使用过程中的性能衰减情况。测试过程中会记录每次循环的电池容量、内阻等参数变化,直到电池容量衰减到一定程度(如初始容量的 80%)或出现其他失效现象,以此来确定电池的循环寿命。
3.充放电效率测试:衡量电池在充电和放电过程中的能量转换效率。充电效率是指电池在充电过程中吸收的电能与充电器输出电能的比值;放电效率是指电池放电时输出的电能与电池存储电能的比值。高效率的电池可以减少能量的损耗,提高能源的利用效率。
4.内阻测试:电池内阻是衡量电池性能的重要指标之一,包括直流内阻和交流内阻。内阻越小,电池在充放电过程中的能量损耗越低,输出功率越高。测试时通常使用专业的内阻测试仪,在不同的充放电状态下测量电池的内阻变化,以评估电池的健康状况和性能。
5.功率性能测试:主要测试电池的峰值功率和持续功率。峰值功率是指电池在短时间内能够输出的最大功率,持续功率则是电池在较长时间内能够稳定输出的功率。这些参数对于电动汽车的加速性能、爬坡能力等具有重要影响。
6.自放电测试:电池在不使用的情况下,自身会存在一定的电量损耗,即自放电现象。通过长时间静置电池并监测其电量的变化,可以评估电池的自放电率。自放电率越低,电池的储存性能越好,长时间放置后的电量保持能力越强。
二.安全性能测试:
1.短路测试:模拟电池在内部或外部短路的情况下,检验电池的安全性能。测试时将电池的正负极直接短接,观察电池是否会出现起火、爆炸等危险情况,以及电池的保护装置是否能够及时有效地切断电路12。
2.过充电测试:将电池充电至超过其额定电压和充电截止电压的状态,以测试电池在过充情况下的安全性。过充可能会导致电池内部发生化学反应失控、过热甚至起火爆炸,因此该测试对于评估电池的过充保护能力和安全性至关重要3。
3.过放电测试:使电池放电至低于其规定的放电截止电压,检测电池在过放情况下的性能和安全性。过度放电可能会对电池的电极结构造成不可逆的损伤,影响电池的使用寿命,同时也可能引发安全问题。
4.针刺测试:用尖锐的物体(如钢针)刺穿电池,模拟电池在受到异物穿刺时的情况,观察电池是否会发生起火、爆炸等现象。该测试主要用于评估电池的内部结构稳定性和安全性。
5.挤压测试:对电池施加一定的挤压力,模拟电池在受到外力挤压(如车辆碰撞等情况)时的状态,检验电池是否会出现变形、起火、爆炸等问题3。
6.振动测试:将电池安装在振动台上,模拟车辆行驶过程中的振动环境,测试电池在振动条件下的结构完整性和性能稳定性。振动可能会导致电池内部的连接松动、电极材料脱落等问题,影响电池的正常使用。
7.冲击测试:对电池施加瞬间的冲击力,如模拟车辆发生碰撞时的冲击,检验电池的抗冲击能力和安全性2。
8.热稳定性测试:包括加热测试、温度循环测试、热失控测试等。加热测试是将电池加热到一定温度并保持一段时间,观察电池的性能变化;温度循环测试是使电池在不同温度条件下循环切换,测试电池对温度变化的适应能力;热失控测试是人为引发电池内部的热失控现象,评估电池在热失控情况下的安全性能3。
9.防水测试:对于应用于电动汽车等户外场景的动力电池,需要进行防水测试,检验电池在遇到水浸或淋雨等情况下的密封性能和安全性能。
三.环境适应性测试:
1.低温测试:将电池置于低温环境(如 -20℃、-30℃等)下一定时间,然后进行充放电测试,观察电池在低温条件下的性能表现,如容量衰减、内阻变化、充电时间延长等。低温环境会影响电池的化学反应速率和离子传输速度,从而影响电池的性能。
2.高温测试:把电池放置在高温环境(如 50℃、60℃等)中,测试电池在高温下的性能和安全性。高温会加速电池内部的化学反应,可能导致电池过热、容量衰减加速、寿命缩短等问题,同时也会增加安全风险。
3.湿热测试:模拟电池在高湿度和温度的环境下的使用情况,测试电池的防潮性能和在湿热环境下的可靠性。湿热环境会导致电池的金属部件生锈、腐蚀,影响电池的性能和寿命。
4.盐雾测试:将电池暴露在盐雾环境中,检验电池的外壳、连接件等部件的耐腐蚀性能。在沿海地区或冬季道路撒盐除雪的地区,车辆的动力电池可能会受到盐雾的侵蚀,因此盐雾测试对于评估电池的环境适应性具有重要意义2。
5.高海拔测试:在高海拔地区,气压较低、空气稀薄,会影响电池的散热和氧气供应,从而影响电池的性能。高海拔测试就是模拟电池在高海拔环境下的使用情况,测试电池的性能和可靠性2。
四.整车性能测试(针对搭载动力电池的整车系统):
1.行驶里程测试:在实际道路或测试场地中,按照规定的行驶工况(如城市道路、高速公路、郊区道路等)驾驶搭载动力电池的车辆,测量车辆在一次充电或满油满电状态下的行驶里程。该测试可以综合评估动力电池的能量输出、车辆的能耗以及动力系统的效率等。
2.加速性能测试:测试车辆从静止状态加速到一定速度(如 0-100km/h)所需的时间,以评估动力电池在提供瞬间大功率输出时的性能表现,以及车辆的动力性能。
3.续航里程测试:在不同的驾驶工况(如匀速行驶、频繁启停、高速行驶等)和环境条件(如温度、湿度、海拔等)下,测试车辆的续航里程。该测试可以帮助用户了解车辆在实际使用中的续航能力,以及环境因素对续航里程的影响1。
4.能量回收测试:对于具备能量回收功能的电动汽车,测试能量回收系统的效率和性能。在车辆制动或减速过程中,能量回收系统可以将车辆的动能转化为电能并存储到电池中,提高能源的利用效率。测试时会评估能量回收的功率、回收的电量等参数。