一、测试体系与标准
1.电芯级别测试: 针对最基本的电池单元进行测试。
2.电池模组/包级别测试: 针对由多个电芯组成的电池组进行测试,更注重系统集成后的安全性。
3.系统级别测试: 针对整个储能系统或车辆进行测试。
•UL 1642(电芯)和 UL 2580(电池包):美国安全标准,具有广泛认可度。
•IEC 62133:国际电工委员会的便携式密封二次电池安全标准。
•UN 38.3:联合国《危险品运输建议书》中关于锂电池运输的强制性测试标准。
•GB 31241:中国《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范》强制性标准。
•GB 38031:中国《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强制性标准。
二、核心测试项目详解
1. 机械滥用测试
挤压测试:
•目的: 模拟车辆碰撞、电池受到外部挤压的情形。
•方法: 用液压板或半球形压头对电池施加巨大压力(如13kN),直至其变形或发生热失控。
•要求: 电池应不起火、不爆炸。
针刺测试(最严酷的测试之一):
•目的: 模拟金属异物刺入电池内部,导致内部短路。
•方法: 用特定直径(如3-8mm)的钢针,以一定速度刺穿电池。
•要求: 这是对电池本体安全性的终极考验。目前许多标准已将其从强制性要求调整为选择性项目,但仍是衡量电池技术先进性的关键指标。
•目的: 模拟车辆在颠簸路面行驶或电池在运输中受到的冲击。
•方法: 在振动台上模拟不同频率和时长的振动,或对电池施加特定加速度的冲击。
•要求: 测试后电池结构完整,无泄漏、无起火、无爆炸。
2. 环境滥用测试
热冲击/温度循环测试:
•目的: 检验电池在剧烈温度变化下的稳定性。
•方法: 将电池在高温(如85°C)和低温(如-40°C)之间快速循环多次。
•要求: 电池应无泄漏、无破裂、无起火、无爆炸。
高温测试:
•目的: 模拟电池在高温环境(如夏日暴晒的车内)下的安全性。
•方法: 将电池置于高温箱(如130°C)中保持一段时间。
•要求: 电池应不起火、不爆炸。
外部火烧测试:
•目的: 模拟车辆起火时,电池包抵御外部火焰的能力。
•方法: 将电池包直接置于烈火上燃烧,或置于高温炉中加热。
•要求: 通常要求电池系统在火源撤离后,能在一定时间内不爆炸,为人员逃生争取时间。
3. 电气滥用测试
•目的: 模拟充电器故障导致电池被持续充电的极端情况。
•方法: 以远超标准充电电流或电压对电池进行充电,直至其发生热失控或保护装置动作。
•要求: 考验电池管理系统(BMS)和电芯本体的过充保护能力。
过放电测试:
•目的: 模拟电池被过度放电至电压极低甚至反充的状态。
•方法: 将电池放电至远低于其截止电压。
外部短路测试:
•目的: 模拟正负极被导体(如工具)意外短接。
•方法: 用低电阻导线(如5mΩ)短接电池正负极,并观察其反应。
•要求: 理想情况下,电池的保护装置(如PTC、CID或BMS)应迅速切断电路,电池应不起火、不爆炸。
三、测试的重要性:超越合规的生命线
1.保障用户生命安全: 这是最根本的目的,直接防止因电池热失控导致的人身伤害和财产损失。
2.推动技术进步: 严苛的测试标准倒逼电池制造商和材料供应商不断优化电芯化学体系、改进电池结构设计、提升BMS智能化水平。
3.建立市场信任: 通过权威第三方检测认证的电池产品,更容易获得消费者和整车厂的信任,提升品牌价值。
4.确保供应链可靠: 整车厂或电子产品制造商通过测试来筛选合格、安全的电池供应商。


