高溫充放電性能試驗(模塊)檢測
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發(fā)布時間:2025-07-24 11:18:18 更新時間:2025-07-23 11:18:18
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作者:中科光析科學技術研究所檢測中心
高溫充放電性能試驗是針對電池模塊在模擬高溫環(huán)境下的關鍵安全與性能評估手段。隨著鋰離子電池在電動汽車、儲能系統(tǒng)等領域的廣泛應用,其在極端工況下的表現(xiàn),尤其是高溫環(huán)境下的充放" />
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發(fā)布時間:2025-07-24 11:18:18 更新時間:2025-07-23 11:18:18
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作者:中科光析科學技術研究所檢測中心
高溫充放電性能試驗是針對電池模塊在模擬高溫環(huán)境下的關鍵安全與性能評估手段。隨著鋰離子電池在電動汽車、儲能系統(tǒng)等領域的廣泛應用,其在極端工況下的表現(xiàn),尤其是高溫環(huán)境下的充放電行為,直接關系到系統(tǒng)的安全性、可靠性和使用壽命。高溫會加速電池內部的化學反應,可能導致產氣、內阻增大、容量衰減加速,甚至誘發(fā)熱失控等嚴重安全問題。因此,對電池模塊進行嚴格的高溫充放電性能測試,旨在評估其在高溫條件下的實際工作能力(如最大充放電功率、容量保持率)、循環(huán)壽命、溫升特性以及潛在的安全風險(如過充、過放、熱失控臨界點),為電池系統(tǒng)的設計優(yōu)化、熱管理策略制定及安全邊界界定提供至關重要的實驗依據。
高溫充放電性能試驗(模塊)通常包含以下核心檢測項目: * 高溫靜態(tài)擱置: 模塊在高溫環(huán)境下靜置指定時間,觀察開路電壓變化、外觀有無異常(如鼓脹、漏液)。 * 高溫恒流充放電性能: 在特定高溫(如45°C、55°C、甚至更高)下,以規(guī)定的電流進行恒定電流充放電循環(huán)測試,記錄電壓曲線、容量、庫倫效率。 * 高溫倍率充放電性能: 測試模塊在不同倍率(如1C, 2C, 3C等)的電流下于高溫環(huán)境中的充放電能力,評估其功率特性與溫升。 * 高溫循環(huán)壽命: 在高溫下進行持續(xù)的充放電循環(huán),監(jiān)測容量衰減率、內阻增長率,評估模塊的長期高溫耐久性。 * 高溫過充/過放安全性: 在高溫條件下進行過充電或過放電測試,監(jiān)測模塊電壓、溫度變化,檢查是否發(fā)生起火、爆炸、冒煙等失效現(xiàn)象。 * 溫度分布均勻性: 監(jiān)測模塊內部不同位置電芯在高溫充放電過程中的溫度差異,評估熱管理效果和熱點風險。
執(zhí)行高溫充放電性能試驗(模塊)需要專門的儀器設備組合: * 高低溫試驗箱(環(huán)境模擬倉): 核心設備,提供精確可控的高溫測試環(huán)境(溫度范圍通常需覆蓋40°C至85°C以上,溫度均勻性和穩(wěn)定性要求高)。 * 電池充放電測試系統(tǒng)(Cycler): 用于施加精確的充放電電流、電壓控制,并實時采集模塊的電壓、電流、容量、能量、時間等數據。需具備大功率輸出/輸入能力以適應模塊測試。 * 溫度數據采集系統(tǒng): 包括熱電偶或熱敏電阻傳感器、多通道數據記錄儀,用于實時監(jiān)測并記錄模塊表面及內部關鍵點(如電芯極耳、殼體、中心位置)的溫度變化。 * 電壓巡檢儀(可選但推薦): 對于多串模塊,監(jiān)測每個單體電池的電壓,以便發(fā)現(xiàn)電壓一致性變化。 * 安全防護設備: 包括防爆箱、滅火設備、煙霧探測器、排氣系統(tǒng)等,確保測試過程的安全,尤其在安全邊界測試項目中至關重要。 * 數據監(jiān)控與分析軟件: 用于控制測試流程、實時監(jiān)控數據、存儲測試結果并進行后續(xù)分析(如繪制曲線、計算容量衰減率、庫倫效率等)。
典型的高溫充放電性能試驗(模塊)流程如下: 1. 預處理: 模塊在室溫下進行若干次標準充放電循環(huán),使其達到穩(wěn)定狀態(tài)。 2. 初始測試: 在室溫下測量模塊的初始容量、內阻等基準參數。 3. 環(huán)境設置: 將模塊放入已預熱至目標高溫(如55°C)的高低溫試驗箱中,并連接好所有測試線纜(充放電線、溫度傳感器線、電壓采集線)。 4. 溫區(qū)穩(wěn)定: 模塊在高溫環(huán)境中靜置足夠長時間(如2-4小時或直至各點溫度穩(wěn)定),以達到熱平衡。 5. 充放電測試執(zhí)行: * 根據測試項目設定充放電程序(如恒流充放電、不同倍率測試、循環(huán)測試等)。 * 啟動充放電測試系統(tǒng),嚴格按照設定的程序進行充放電操作。 * 實時監(jiān)控并記錄模塊的電壓、電流、充入/放出容量、能量、表面及內部溫度等數據。在安全測試中需特別密切監(jiān)控溫度和電壓。 6. 過程觀察: 密切關注模塊狀態(tài),如有無異常聲響、煙霧、異味、鼓脹等。 7. 中間測試: 對于循環(huán)壽命測試,定期(如每50或100次循環(huán))在室溫或同高溫下測量容量和內阻,評估衰減情況。 8. 測試結束: 完成預定測試程序(如規(guī)定循環(huán)次數、達到終止條件如容量衰減至80%)。 9. 恢復與最終測試: 將模塊移出高溫箱,在室溫下靜置恢復后,再次測量最終容量、內阻等參數。 10. 數據分析與報告: 整理所有測試數據,分析高溫對模塊性能(容量、功率、效率、溫升)和安全性的影響,根據標準要求判定是否合格,并出具檢測報告。
高溫充放電性能試驗(模塊)遵循國內外一系列相關標準,常見的包括: * 中國國家標準 (GB/T): * GB/T 31484-2015 《電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法》:規(guī)定了高溫下的容量與能量衰減測試方法。 * GB/T 31485-2015 《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》:包含模塊級別的過充、過放、短路等安全測試,部分需在高溫環(huán)境下進行或考慮高溫影響。GB/T 31486-2015 《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》包含功率、能量測試。 * GB/T 36276-2018 《電力儲能用鋰離子電池》:對儲能電池模塊的高溫充放電性能有具體要求。 * 國際電工委員會標準 (IEC): * IEC 62660-1:2018 《電動道路車輛推進用二次鋰離子單體電池 第1部分:性能測試》:雖然主要針對單體,但其高溫測試方法是模塊測試的基礎。 * IEC 62619:2022 《含堿性或其他非酸性電解質的二次電池和電池組 工業(yè)用鋰電池和電池組的安全要求》:包含工業(yè)電池(含模塊)在高溫條件下的安全測試要求。 * IEC 63056:2020 《電力存儲系統(tǒng)用二次鋰電池和電池組 安全要求》。 * 國際標準化組織標準 (ISO): * ISO 12405-3:2014 《電動道路車輛 鋰離子牽引電池組和系統(tǒng)試驗規(guī)范 第3部分:安全性能要求》包含模塊安全測試。 * 國際汽車工程師學會標準 (SAE): * SAE J2464:2009 《電動汽車電池濫用測試》。 * 聯(lián)合國標準 (UN): * UN 38.3 《關于危險貨物運輸的建議書 試驗和標準手冊》第38.3節(jié):雖然主要針對運輸安全,但其T.3高低溫循環(huán)測試是基礎測試之一。 * 企業(yè)標準/客戶特定要求: 各電池生產商或整車廠通常還有更詳細或更嚴格的企業(yè)內部標準和客戶定制化測試規(guī)范。
綜上所述,高溫充放電性能試驗(模塊)是一個系統(tǒng)性、規(guī)范性極強的測試過程,涵蓋了從基本性能到安全邊界的多維度評估。它依賴于精密的儀器設備、標準化的操作流程和嚴格的判定依據,是保障動力電池和儲能電池在高溫環(huán)境下安全、可靠、高效運行不可或缺的環(huán)節(jié)。該試驗結果對于指導產品設計改進、風險預警和質量控制具有極其重要的價值。
證書編號:241520345370
證書編號:CNAS L22006
證書編號:ISO9001-2024001
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