如今，電動汽車（EV）的需求在不斷增長，制造商們正在開發更廉價的車型。在設計電動汽車電池或電池管理系統（BMS）時，最重要的因素是安全性。通過嚴格的監管和認證，并通過測試來確保安全是消費者和廠商的共同追求。

在本文中，我們將對電動汽車電池系統的電池標準測試的涵蓋因素進行了解。

電動汽車電池需要經過徹底的測試，并確保其足夠安全，才可用于商業用途。

我們為什么要進行電動汽車電池測試？

汽車也算是一只“電老虎”，所以只有高功率密度的電池技術才能滿足它的食量，因為汽車需要每天使用，電池就要必須頻繁充電。然而，它們更大的能量儲存能力（由于使用活性金屬）意味著，如果它們失效，其破壞性會更大。

鋰電池一旦發生故障，就會釋放大量氫氣，內部短路所產生的強烈熱量將會點燃氫氣，它會變成一個很危險的火焰噴射器。由于汽車在碰撞中也有損壞的風險，因此電池必須包含多種安全機制，以確保在任何情況下它都不會著火。

電動汽車測試參數

與任何工程項目一樣，第一步是要了解產品所期望的生存環境。那么電池方面需要考慮哪些因素呢？

機械

在汽車工業中，由于車輪的不斷運動，以及汽車可能接觸到的不平表面，所產生的應力和影響是非常嚴重的。因此，電池系統必須能夠長時間處理這些強烈的振動。汽車碰撞也是一大威脅，我們要求任何經歷過這些考驗的電池系統必須能夠幸存甚至完好無損。對電池系統施加的任何沖擊或壓力都不能引起火災或泄漏爆炸性氣體，這是至關重要的。

溫度

雖然電動汽車沒有發動機，但電池產生的大電流會導致溫度升高。然而，這些電池也可以在非常低的溫度下使用，這取決于車輛的使用地點。溫度波動可能每天都在發生，寒冷的夜晚和炎熱的白天會出現頻繁的熱應力，這需要加以考慮。如果車輛被留在太陽底下而沒有使用，設計師還需要考慮不間斷的自動冷卻系統。

電

在正常情況下，設計師通過確定從電池到電機的電流消耗大小，來確定電纜尺寸和保險絲設置。然而，還需要考慮其他對電池產生影響的因素。例如，電池在充放電期間電壓的變化率會導致過熱。另一個要考慮的因素是電網故障期間電源的電壓尖峰，電源電壓峰值會對電池系統造成嚴重的損壞。

別以為你買的是新電池就不需要檢測

即使是新買的電動車或者新的電池我們也需要進行泄漏檢測。隨著電動和混合動力電動汽車數量的增加，電池組件的質量將成為汽車制造商及其供應商的一個關鍵問題。對BEV和PHEV電池和電動機的物理完整性的要求尤為嚴格。

制造商和供應商可以使用簡單的泄漏檢測方法。包括單個電池單元的氦氣真空測試;或最終組裝后的冷卻和氣密性泄漏檢測。

汽車行業標準通常要求電池在10，000次充電循環后保持80％或更高的存儲容量。電解液不得從電池中泄漏，水分不能進入電池。廠商要保證每個電池必須是氣密的。如果不是這種情況，長久以往會降低電池電量，而且大氣濕度的滲透也會破壞不正確封閉的電池單元。結果可能是災難性的。

測試類型

目前有許多由監管機構制定的電動汽車標準。ISO已經發布了超過40個標準，涵蓋了從單個組件到V2X協議的安全級別。UL （Underwriter Laboratories）是另一個提出電池測試法規的監管機構，其中包括UL 2580，該法規關注電動汽車電池的安全性，并制定了電池必須能夠容忍廣泛濫用的要求。

雖然有很多標準和監管機構，他們的目的都是一樣的——致力于確保電動汽車電池能夠承受各種可能導致安全問題的環境和條件。

這些條件包括：

標準熱試驗-在不同溫度下的儲存

熱濫用-耐突然高溫

失熱冷卻-耐受缺乏冷卻

機械振動-經得起車輛振動

機械抗沖擊-耐突然沖擊

機械沖擊和粉碎-測量電池將如何應對被粉碎在碰撞

機械穿透-能夠被穿透（例如，短單元）

電氣短路-手柄短路

過充-過充不會對電池造成損壞或導致故障

電力放電-確定快速放電是否通過氣體積聚等造成損害。

電磁兼容性敏感性-耐電磁干擾源

高壓保護-保護從突然的高壓

電氣關閉完整性-確保關閉分離器正常工作

不平衡充電-確保電池在不平衡充電時是安全的

環境-海拔，濕度，火災

水浸-確保電池在水浸期間不會漏電

動力電池的續航挑戰

天氣對車輛的續航里程有不小的影響，寒冷的冬季，因為沒有來自發動機的廢熱可以利用，要使用直接電阻加熱來加熱座艙；炎熱的夏天，使用空調也會嚴重影響續航里程；堵車也是電動汽車最怕出現的情況。很多人不愿意購買電動汽車都是考慮到車輛的續航能力問題，從長遠來看，要提振消費者信心，消除電動汽車大規模接受的最大障礙——續航焦慮仍是關鍵。

雖然近年來電池技術一直在改進，但無論是目前電動汽車采用的三元聚合物鋰電池（Li（NiCoMn）），還是 磷酸鐵鋰電池（LFP），在低溫環境下都會出現性能可見的衰減。這主要是電池活性下降導致充放電性能打折所致。

此外，純電動汽車最核心的部件就是電池，如今買完車，除非一些電池終身質保的車輛，大多數車主都擔心電池過早終結，畢竟換一個電池價值不菲，一旦電池壞掉，車子也就不用修了。美國加州大學河濱分校（UCR）的工程師發表的一項新的研究表明，商用大功率快速充電樁有一個致命的弱點，會使電動汽車電池受到高溫和電阻的影響，僅25個快速充電周期就會令其過早“死掉”。發生化學損傷的電動汽車電池可能會毀了整輛車。

7000節電池，每個電池都需要控溫和防止短路，的確是個挑戰

電芯和電池必須全面測試

電動交通對電芯和電池提出了更高的需求，如提升性能、提高續航里程、降低成本，要求電芯和電池必須具有高品質，并能滿足功率和能量密度、安全性、耐用性等要求；而廠商要想在市場上立足，成本也必須優化。出于這些原因，工程師必須對其全面測試，以確保設計和生產成功達標。

未來還有哪些新測試？

在未來即將實施的新國標中，取消了原有的電池單體穿刺試驗（畢竟作為商品車，這種情況的發生幾率幾乎沒有），而根據實際情況，新增了一系列諸如熱擴散等試驗。

結論

制定標準不僅要確保設計適用于通用的兼容硬件和軟件解決方案，而且還要確保它們達到最低的安全水平。與發動機/燃料系統相比，電池系統更容易出現故障和損壞，因為它們對沖擊、振動、溫度波動和穿透非常敏感。因此，當你使用電池系統時，必須遵循嚴格的標準，以確保即使在最惡劣的情況下也能保持安全。

責任編輯：haq