電池的安全性能對電動汽車平穩(wěn)可靠運(yùn)行具有很大的影響，因此必須對電池進(jìn)行詳細(xì)的安全性能檢驗。電動汽車電池安全性能檢驗包括過充過放測試、短路測試、高溫測試、鉆孔測試、力學(xué)性能測試、抗腐蝕性能測試等項目。

一電動汽車電池耐過充過放能力的測試

　　對密閉性二次電池來說，在過充過放的情況下，都會引起氣體在密閉容器內(nèi)的迅速積累，從而導(dǎo)致內(nèi)壓迅速上升，如果安全閥不能及時開啟，可能會使電池發(fā)生爆裂。在通常情況下，安全閥在一定壓力作用下會開啟釋放掉多余的氣體，氣體泄出后，會導(dǎo)致電液量減少，嚴(yán)重時使得電液干涸，電池性能惡化，直至失效。并且，在氣體泄出過程中帶出一定量的電解液，而一般的電解液均是濃酸或濃堿，對用電器有腐蝕作用。因此，一個性能優(yōu)良的電動汽車電池應(yīng)有良好的耐過充能力，絕對不能有爆裂的現(xiàn)象出現(xiàn)，并且在一定的過充放程度下，不能出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，電池外形也不應(yīng)發(fā)生變化。

　　電池在設(shè)計中，一般采用負(fù)極過量的方式來避免氣體在電池內(nèi)部的過度積累。為避免過放電時反極現(xiàn)象的出現(xiàn)，一般是在正極中接入反極物質(zhì)，實行反極保護(hù)。

　　進(jìn)行過充電測試時，可根據(jù)具體的電池種類及型號選用適當(dāng)?shù)臈l件。以MH-Ni電池為例，過充電流的選擇可根據(jù)恒流源的輸出功率確定，對一些大容量的電池(D型、SC型)，一般的恒流源都不能輸出1C的大電流，并且，在大電流情況下，應(yīng)考慮有足夠的安全防護(hù)措施。對于容量相對較小的電池，則可選用較大的電流倍率。不同的放電制度下，判斷電池過充電能力的標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)的有一定的區(qū)別，實際工作中采用以下兩種過充制度。

　　01) 以0.1C的電流恒流充電28天，試驗過程中電池不得爆炸泄漏，并且充電后以0.2C放電其容量應(yīng)不低于標(biāo)稱容量。

　　02) 以1C的電流恒流充電5h，試驗過程中前75min應(yīng)無泄漏現(xiàn)象，此后允許有泄漏現(xiàn)象發(fā)生，但不得爆炸，并且充電后以0.2C放電，其容量應(yīng)不低于其標(biāo)稱容量。

　　在充電過程中，對泄漏的檢測可通過封口處滴加酚酞液來進(jìn)行檢定。溶液變紅或有氣泡產(chǎn)生均視為發(fā)生泄漏。

　　對電池進(jìn)行過放電測試時，首先應(yīng)將電池充足電，然后選擇適當(dāng)?shù)臈l件進(jìn)行放電。常用測試條件有以下兩個。

　　01) 將電池與一標(biāo)準(zhǔn)電阻(10Ω左右，根據(jù)電池型號選用)串聯(lián)，連續(xù)放電24h，電池在放電過程中應(yīng)無爆炸、無泄漏，在過放電后電池的容量應(yīng)不低于標(biāo)稱容量的90%。

　　02) 將電池首先以1C放電到0V，再以0.2C放電至0V，然后以1C的電流強(qiáng)制過放電6h，電池應(yīng)無爆炸，但允許有泄漏或變形，測試后電池不能再被使用。

　　對于一次電池，一般都采用第一種方式測試其耐漏液的能力。

二電動汽車電池短路測試

　　電動汽車電池在短路情況下，會產(chǎn)生很大的電流，瞬間就可以使電池溫度升高，甚至可使電解液沸騰或使密封圈熔化。因此，在短路測試中，電池可能會出現(xiàn)噴堿、泄漏等情況。通常應(yīng)有較好的防護(hù)措施。常見的測試條件為將電池充足電，在室溫下將電池兩極短接1h，允許有泄漏發(fā)生，但電池不得起火或爆炸。

三電動汽車電池耐高溫測試

　　一般電池都禁止投入火中，因為較高溫度下，電池會發(fā)生一定變化，并可能出現(xiàn)爆炸等情況，因此，有必要對電池在適當(dāng)溫度下的安全性能進(jìn)行測試。一般的測試溫度區(qū)間分為高溫區(qū)與低溫區(qū)，高溫區(qū)即投入火中進(jìn)行測試，低溫區(qū)為100～200℃。常見的低溫區(qū)測試條件如下。

　　01) 滿充態(tài)的電池投人沸水中(100℃)保持2h，電池應(yīng)無爆炸、泄漏。

　　02) 滿充態(tài)的電池置人150℃的恒溫箱中10min，電池應(yīng)無爆炸、泄漏。

　　通過低溫區(qū)的測試后的電池內(nèi)阻及開路電壓均會發(fā)生一定的變化，但電池應(yīng)仍能繼續(xù)使用。

　　電池在高溫區(qū)的測試是具有破壞性的，測試后的電池將不能繼續(xù)使用，電池投入火中后，溫度可達(dá)800℃，密封圈及電池內(nèi)的其他塑料都會全部熔化，并且會著火，允許有氣體析出，但不得發(fā)生爆炸。

四電動汽車電池鉆孔實驗

　　電動汽車電池在受到外界尖銳物體的沖擊時，可能會將外殼刺破，如刺入物為導(dǎo)電性的，則正負(fù)極片之間會發(fā)生短路，帶來一定的危險，因此，對在一些特殊場合使用的電池還應(yīng)進(jìn)行鉆孔實驗，電池在進(jìn)行鉆孔測試前應(yīng)處于滿充態(tài)。鉆孔可采用鉆床，鉆頭應(yīng)為導(dǎo)電性的。測試條件如下：鉆頭直徑為φ1.0mm，將電池從直徑方向鉆穿，鉆穿后電池應(yīng)不爆炸，但允許有漏液、發(fā)熱。

五電動汽車電池力學(xué)性能

　　力學(xué)性能包括耐碰撞、耐沖擊和耐振試驗等，常用的力學(xué)性能測試方法有碰撞試驗和振動試驗等。

01碰撞試驗

　　碰撞試驗條件見下表。

項目	最大加速度/m*s-2	相應(yīng)脈沖時間/m	波形	相應(yīng)速度變化/ m*s-1	碰撞次數(shù)/次	試驗量/g
方法1	98	16	半正弦波脈沖	1	10	10
方法2	1470	2			2	150

　　先將電池充電，試驗后以0.2C電流恒電流放電，方法一要求試驗后放電容量不低于標(biāo)稱容量;方法二要求試驗后電池容量虧試驗前無明顯區(qū)別。試驗后電池不變形，不泄漏。

　　用作碰撞試驗的樣品電池應(yīng)按半數(shù)垂直軸向，半數(shù)平行軸向固定在沖擊臺上進(jìn)行試驗。

　　力學(xué)性能檢測也可以做簡單碰撞試驗，即可將電池隨機(jī)地以不同方向從1m高處跌落至2cm厚的橡木板上4次。試驗后從視覺上觀察電池外形應(yīng)無變化及漏液現(xiàn)象，此外電池電壓、電池內(nèi)阻均不應(yīng)發(fā)生變化。

02振動試驗

　　振動試驗是將電池充電后按下列條件進(jìn)行。試驗后以0.2C電流恒流放電的放電容量與試驗前應(yīng)無明顯區(qū)別，電池不得變形或泄漏。振動試驗條件如下。

圖1：電動汽車電池振動試驗

　　其試驗樣品應(yīng)半數(shù)按垂直軸向，半數(shù)按平行軸向進(jìn)行振動試驗，電池應(yīng)該用專門的夾具固定。

　　最小加速度：2.94m*S-2(0.3g)；

　　最大加速度：98m*S-2(10g)；

　　波形：簡單諧波運(yùn)動(如圖1)；

　　頻率：10～500Hz；

　　時間：15min；

　　測試次數(shù)：3次。

六電動汽車電池抗腐蝕性能測試

　　常用的腐蝕測試方法有電化學(xué)測試方法、鹽霧試驗法等。

　　試驗在鹽霧箱中進(jìn)行。將電池暴露于測試箱中，噴入經(jīng)霧化的試驗溶液，細(xì)霧在自重作用下均勻地沉降在試樣表面，試驗溶液為5%NaCl(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))溶液，其中總固體含量不超過20/(μg/g)，pH6.5～7.2。試驗時鹽霧箱內(nèi)溫度恒定保持(35±1)℃。電池在鹽霧箱內(nèi)保持的時間為48h。

　　試驗后電池的容量應(yīng)無明顯差別，在電池的頂部(封口處)和底部允許有少量銹跡，但應(yīng)無穿孔或非常明顯的點(diǎn)蝕。電池不得泄漏、爆炸。

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