新能源动力电池全生命周期测试方案

【资料简介】

新能源动力电池全生命周期测试方案

 

一、行业痛点

 

随着新能源汽车市场的蓬勃发展，动力电池作为核心部件，其安全性与稳定性备受关注。当前，动力电池热失控风险高，在极-端环境下，如低温严寒的 -40℃以及高温酷热的 85℃，电池的充放电稳定性面临巨大挑战。一旦热失控发生，不仅会导致电池性能急剧下降、寿命缩短，更可能引发火灾等严重安全事故，威胁驾乘人员生命安全，阻碍行业健康发展。

 

二、试验目的

 

本测试方案旨在全面模拟新能源动力电池在全生命周期内可能遭遇的各种环境条件与工况，精准验证其在 -40℃~85℃极-端环境下的充放电稳定性，提前排查热失控风险隐患，为电池的优化设计、生产质量把控以及安全使用提供可靠依据。

 

三、实验 / 设备条件

 

高精度快速温变高低温试验箱：具备出色温变速率，可达 20℃/min，能够迅速切换温度环境，精准模拟电池在实际使用中快速变化的热场。其高精度的温度控制确保箱体内温度均匀性，为电池测试营造稳定可靠的环境，有效避免因局部温度差异导致的测试误差。

 

BMS 数据同步采集系统：实时、同步采集电池管理系统（BMS）中的各类关键数据，包括电池电压、电流、温度、SOC（荷电状态）等。通过对这些数据的深入分析，全面了解电池在不同环境与工况下的性能表现，为电池状态评估与故障诊断提供有力支持。

 

防爆结构 + 三级烟雾报警装置：考虑到电池测试过程中的潜在风险，设备采用防爆结构设计，有效防止因电池热失控引发的爆炸事故。三级烟雾报警装置具备高的灵敏度，能在察觉烟雾产生，及时发出警报并启动相应应急措施，保障人员与设备安全。

 

 

四、试验样品

 

选取不同型号、批次的新能源动力电池，涵盖目前市场主流的三元锂电池、磷酸铁锂电池等，确保测试结果具有广泛代表性。试验样品需经过严格的外观检查、初始性能测试，确保其在正常状态下进入测试流程，以便精准分析极-端环境对电池性能的影响。

 

五、试验步骤

 

试验前准备：

将待测试的新能源动力电池样品进行编号、外观清洁与初始状态记录，包括开路电压、内阻等参数。

 

检查高精度快速温变高低温试验箱、BMS 数据同步采集系统以及防爆结构与三级烟雾报警装置是否正常运行，确保设备处于正常工作状态。

 

将电池样品正确安装在皓天鑫高低温箱内的测试夹具上，连接好 BMS 数据采集线路，确保数据传输顺畅。

 

低温测试：

设置高精度液冷型高低温箱的初始温度为 -40℃，启动设备，以 20℃/min 的温变速率快速降温至设定温度。

 

在 -40℃的低温环境下，对电池样品进行标准充放电循环测试，观察电池的充放电性能、电压变化、内阻变化等参数，同时通过 BMS 数据同步采集系统实时记录数据。

 

低温测试持续时间根据电池类型与应用场景设定，一般不少于 10 小时，确保充分暴露电池在低温环境下的潜在问题。

 

高温测试：

完成低温测试后，将高低温箱温度设置为 85℃，以 20℃/min 的温变速率升温至设定温度。

 

在 85℃的高温环境下，重复低温测试中的充放电循环测试步骤，密切关注电池在高温下的性能表现，重点监测热失控迹象，如电池温度异常升高、产气速率加快等。

 

高温测试同样持续不少于 10 小时，期间若出现烟雾报警或其他异常情况，立即停止测试并进行故障排查。

 

循环测试：

在完成低温与高温单次测试后，对电池样品进行多次循环测试，模拟电池在实际使用中的反复充放电过程。循环次数设定为 2000 次，期间持续利用 BMS 数据同步采集系统记录数据，观察电池性能随循环次数的衰减情况。

 

试验后处理：

完成全部测试后，将电池样品从高低温箱中取出，进行外观复查、性能复测，与初始状态对比，分析电池在全生命周期测试后的变化。

 

利用 BMS 数据同步采集系统生成详细的测试报告，包括电池在不同温度、不同循环次数下的各项性能指标、数据曲线等，为后续分析提供全面的数据支持。

 

 

六、实验结果 / 结论

 

通过对某头部电池企业的应用实践发现，采用本测试方案后，热管理失效案例检出率显著提升 67%。这意味着企业能够更精准地发现电池在设计、制造或使用过程中存在的热管理问题，提前采取改进措施，有效降低热失控风险。在 -40℃~85℃的极-端环境模拟测试中，电池的充放电稳定性得到了全面验证，为电池的质量提升与安全保障提供了坚实的数据支撑。同时，支持 2000 次循环测试数据自动生成报告的功能，大大提高了测试效率与数据分析的便利性，助力企业优化电池研发与生产流程，推动新能源动力电池行业向更高质量、更安全的方向发展。本测试方案凭借其的设备、科学的流程以及显著的应用效果，有望成为新能源动力电池全生命周期测试的关键。

 

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以上方案仅供参考，在实际试验过程中，可根据具体的试验需求、资源条件以及产品的特性进行适当调整与优化。