电动汽车电池推力测试

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文章简介

电动汽车电池推力测试旨在评价动力电池系统在受力条件下的结构稳定性、机械响应特性以及安全防护性能。该检测通过对单体电芯、模组及整包施加不同方向、速率和强度的推力负载，模拟车辆碰撞或结构冲击中的受压状态，从而判断电池壳体、结构件、连接件及内部隔膜的耐冲击能力。测试结果可为整车设计安全性验证、结构加固、热扩散控制及能量吸收优化提供数据支撑，确保电池系统在复杂工况下保持可靠运行。

检测项目

1.电池壳体刚度测试：测定电池壳体在不同推力作用下的形变量、应力分布、屈服极限。

2.电池包结构整体推力响应：测量整体电池包在纵向、横向及竖向推力作用下的结构变形及失稳特征。

3.电芯层间支撑力测试：评估单体电芯叠层或卷绕体在受压时的支撑力变化、内层应力集中情况。

4.连接端子抗压性能：检测电池包电连接端子在推力加载条件下的变形、应力集中与连接可靠性。

5.冷却系统抗变形能力：验证液冷板、冷却通道及固定件在推力传递下的完整性及密封性能。

6.绝缘间隙保持性测试：在受力条件下检测高压部分之间的绝缘间隙基本保持状态。

7.模组固定部位抗推力强度：测定模组与外壳的固定结构在规定方向推力下的连接保持载荷。

8.安全阀功能保持测试：确定推力作用下安全阀是否出现提前开启或失效现象。

9.电池系统应力松弛测试：长时间推力加载后对结构的变形恢复及应力松弛效应进行分析。

10.推力引发热失控试验：模拟极端推力作用下内部活性材料挤压、短路及温升风险。

11.支架与安装点承受力测试：评估电池固定支架在推力传递中的载荷分配与塑性变形。

12.封装密封性检测：加载前后电池包密封性能变化及泄漏风险评估。

13.抗回弹行为测试：测试推力卸载后材料的剩余形变与弹性恢复特征。

14.多点耦合推力加载测试：在多个方向和接触点同时施加载荷，评估综合抗力表现。

15.热结构耦合效应测试：在温度控制条件下，检测推力载荷对电池内部热扩散的影响。

检测范围

1.动力电池单体：适用于三元锂、磷酸铁锂、锰酸锂、固态电池等材料体系的单体电芯，涵盖方形、圆柱及软包类型。

2.电池模组：包括电芯壳体组装后的集成单元，内含模块固定梁、箱体结构及热控组件。

3.整车电池包系统：适用于乘用车、商用车及特种车辆的整车动力电池包，覆盖下壳体、端板、上盖板等。

4.热管理结构部件：液冷板、导热界面材料及冷却管路组件，检测其在推力加载下的形变与密封保持。

5.连接与绝缘组件：高压接插件、导电母排、结构密封件、绝缘垫及电缆支撑结构。

6.安装支架与固定座：电池箱安装框架、结构梁、车身连接件，测试推力载荷传递能力。

7.电池安全辅助系统：包括压力泄放结构、安全阀组件、火焰阻隔层及防爆膜组装件。

8.实验室样件与验证结构：针对研发样件、副样件、验证样包等进行力学特征分析。

9.车辆底部防护结构：主要用于检测底部受力板、缓冲垫、结构梁对外部冲击和推力的吸收能力。

10.再生利用电池组件：用于梯次利用电池结构重组后的受力性能重新验证。

11.充配件模块化部件：包括电池更换机构及插拔装置在承受推力下的机械性能。

12.封装材料样条：热塑材料、复合板、胶封材料的力学性能及推力残余形变测试。

13.高强度铝合金壳体：常用于高能量密度电池包外壳的耐推力评估。

14.钢制结构保护模块：检测重载车型电池包采用的钢制防护壳在高推力作用下的稳定性。

15.轻量化复合材料组件：用于新型复合壳体、碳纤维加强件的抗压与推力分布性能。

检测方法/标准

国际标准：

ISO 12405、ISO 6469、ISO 16750、ISO 21782、IEC 62660、IEC 61982、UN 38.3、IEC 61434、IEC 60529、IEC 60068、IEC 62133、ISO 8714、ISO 26262、IEC 62281、ISO 14229。

国家标准：

GB/T 31485、GB/T 31467、GB/T 31486、GB/T 38031、GB/T 35038、GB/T 31484、GB/T 38344、GB/T 34013、GB/T 21297、GB/T 16935、GB/T 2423、GB/T 32960、GB/T 4208、GB/T 37244、GB/T 30038。

检测设备

1.电池推力测试机：用于对电芯、模组及电池包进行纵向、横向及竖向推拉力加载，可控制加载速率与行程，实时记录力—位移曲线。

2.多通道数据采集系统：同步采集载荷、位移、应变、温度及电压信号，实现动态响应分析。

3.位移与应变测量仪：高精度位移传感器及应变计组合评价结构变形分布情况。

4.高温恒温试验箱：提供环境温度控制，用于热耦合推力测试与材料温度敏感性评价。

5.液压加载装置：实现大载荷高压推力测定，能够进行连续加载、循环加载及保载实验。

6.三维数字图像应变分析系统：通过数字图像相关方法分析样件表面形变与应变场分布。

7.电池模拟约束夹具：用于电芯组装状态模拟，确保加载方向及边界条件符合实际结构形态。

8.压力与变形可视监测系统：结构透明观察窗、红外热成像、应力光片联合判断载荷传递过程。

9.综合安全控制平台：对测试全过程进行安全联锁、力值极限监控、电气隔离及紧急停机控制。

10.微机控制材料试验机：对小样件进行力学性能标定、弹性模量及压缩强度测定。

11.能量吸收测量装置：分析变形过程中结构吸收机械能的能力，评估能量分布特征。

12.高频采样记录仪：记录推力过程瞬态变化，为动态响应评估提供数据支撑。

13.热传感监控单元：实时监测电池表面及内部的温度变化，分析推力作用下的热扩散规律。

14.可调角度加载平台：实现不同角度推力加载，研究复杂工况的力学响应。

15.电气安全测试设备：用于检测推力测试中电气绝缘、电压泄漏及短路风险的变化。

检测技术研究院

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