新能源汽车电池包穿刺实验

检测项目

穿刺力学性能：

• 穿刺力峰值：最大载荷（≥2000N，参照GB/T31485）
• 穿透深度：变形量（≤30mm）
• 穿刺速度：恒定速率（10mm/s）

热性能响应：

• 热失控起始温度：临界点（≥150°C）
• 最高温度上升速率：变化梯度（≥20°C/s）
• 温度均匀性：分布偏差（±5°C）

电气性能变化：

• 电压骤降时间：响应延迟（≤1s）
• 电流峰值波动：异常值（≤500A）
• 内阻变化率：上升幅度（≤10%）

安全失效模式：

• 起火时间：延迟（≥5min）
• 爆炸风险：概率评估（0%）
• 壳体破裂：完整性保持

气体分析：

• 有害气体浓度：CO释放量（≤100ppm）
• 氢气生成量：最大体积（≤0.5L）
• 气体压力：峰值（≤50kPa）

结构完整性：

• 外壳变形：永久应变（≤5%）
• 连接器断裂：抗拉强度（≥50MPa）
• 密封性能：泄漏率（≤0.1mL/min）

温度分布监测：

• 热点定位：空间坐标偏差（±2mm）
• 热传播速率：扩展速度（≤10mm/s）
• 冷却效率：温度恢复时间（≤30s）

电压稳定性：

• 开路电压降：幅值变化（≤1V）
• 短路电流：持续时间（≤0.5s）
• 恢复特性：电压回升时间（≥10s）

电流波动分析：

• 峰值电流：限值（≤300A）
• 波动频率：频谱分析（10-100Hz）
• 过载保护：触发阈值（≥200A）

环境模拟参数：

• 温度条件：范围（-40°C至85°C）
• 湿度控制：相对湿度（50%±5%）
• 气压设置：标准大气压（101.3kPa）

检测范围

1.锂镍锰钴氧化物电池（NMC）：涵盖高能量密度型号，重点检测热失控传播抑制和电压骤降响应

2.磷酸铁锂电池（LFP）：针对热稳定性优势，侧重穿刺后温度均匀性及气体释放浓度控制

3.电池外壳铝合金：涉及轻量化材料，检测穿刺变形深度和密封完整性保持

4.聚合物隔膜材料：包括陶瓷涂层类型，重点评估穿刺后电解液泄漏率及热收缩性能

5.石墨负极材料：用于高容量电池，检测穿刺引发锂枝晶生长及内阻变化率

6.锂金属氧化物正极：涵盖钴酸锂等，侧重电压骤降时间及热失控起始温度阈值

7.电解液体系：包含有机溶剂基，重点分析穿刺后气体生成量和可燃性评估

8.热管理材料：如硅胶垫片，检测温度分布均匀性及冷却效率响应

9.连接器铜合金：涉及高导电性，评估穿刺力峰值下的断裂风险及电流波动

10.保护电路板组件：针对过载保护，重点检测短路电流限值和电压恢复特性

检测方法

国际标准：

• IEC62660-2:2018电动道路车辆推进用二次锂离子电池安全要求
• UN38.3危险货物运输建议书测试标准
• ISO12405-3:2014电动道路车辆锂离子电池系统安全试验

国家标准：

• GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求
• GB/T31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统安全要求
• GB/T38031-2020电动汽车用锂离子电池安全测试方法

方法差异说明：IEC标准侧重温度控制梯度（±2°C），GB标准要求更严格的穿刺速度（10mm/svs5mm/s）；UN38.3包括多环境模拟，而GB/T31467.3增加电压骤降时间限值

检测设备

1.穿刺试验机：HT-5000型（最大穿刺力5000N，精度±1%）

2.热成像相机：FLIRT860型（温度范围-20°C至1500°C，分辨率640x480）

3.数据采集系统：NIcDAQ-9188型（采样率100kHz，通道数32）

4.电压传感器：HIOKI9018-50型（量程±100V，精度±0.1%）

5.电流传感器：LEMLAH100-P型（范围±500A，带宽100kHz）

6.温度传感器：K型热电偶（精度±0.5°C，响应时间50ms）

7.气体分析仪：INFICON3000型（检测限0.1ppm，气体种类CO/H2/CH4）

8.高速摄像机：PhantomVEO710型（帧率1000fps，分辨率1280x800）

9.压力传感器：KellerPA-23Y型（量程0-100kPa，精度±0.2%）

10.环境模拟仓：WeissWK3-180型（温度范围-40°C至180°C，湿度控制20%-95%）

11.内阻测试仪：HiokiBT4560型（频率1kHz，精度±0.5%）

12.电解液泄漏检测器：DKK-LEAK型（灵敏度0.01mL/min）

13.热失控监测系统：Kistler5073A型（温度采样率1kHz）

14.电池充放电仪：ArbinBT-5HC型（电流范围±200A，电压0-60V）

15.结构应变仪：DIC系统（应变分辨率0.01%，视野200mm）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"新能源汽车电池包穿刺实验"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。