电池可靠性测试包括哪些:覆盖全流程多场景极端工况验证

电池可靠性测试包括哪些:覆盖全流程多场景极端工况验证

上次帮公司整理报废动力锂电池报告的时候,才真正搞清楚电池可靠性测试包括哪些,原来之前在网上搜的那些干巴巴的条目,跟实际车间里日复一日做的测试,完全不是一个维度的东西。

本来只是临时被抓去帮忙贴标签,结果因为没人管我,就在各个测试间晃悠了整整一周。最开始以为可靠性测试就是不停充放电,看能用多少次,直到看到那个占了半面墙的高低温测试柜,才知道自己想的有多简单。

高低温循环测试是所有测试里耗时最长的,一般标准要求做1000次完整循环,每次从零下40摄氏度匀速升到85摄氏度,保持两个小时再匀速降回去,整个过程中电池还要按正常工况进行充放电。车间里的测试柜全年无休24小时转着,屏幕上的温度曲线像波浪一样上下起伏,有的电池跑不到300次就开始鼓包,外壳胀的像个小皮球,测试员看到就直接断电取出来,贴个红色的报废标签扔到专用箱子里。其实也有特别耐造的,能撑完1000次循环,但容量基本都只剩下出厂时的60%左右,达不到使用标准了。

振动测试的声音能震的耳膜疼。

测试台就在高低温柜旁边,一开机整个地面都在微微发抖,站在两米外说话都得扯着嗓子喊。电池要固定在特制的夹具上,分别在X、Y、Z三个轴向上做随机振动,频率从5赫兹到2000赫兹不等,模拟运输过程中的颠簸和车辆行驶时的震动。有一次我凑过去看,刚好一个电池的极耳被震断了,内部瞬间短路,冒出一缕淡淡的白烟,测试员立刻按了急停,把电池转移到防爆桶里。

冲击测试我没敢上手,都是测试员戴着重型手套操作。就是把电池从1米、1.5米不同的高度自由落体,还要分别让正面、反面、侧面、边角着地,看会不会出现漏液、短路或者起火。大部分电池摔完只是外壳有点凹陷,能正常充放电,但也有运气不好的,边角着地的时候外壳裂了,电解液流了一地,整个测试台都得用专用清洁剂擦一遍。

过充过放测试是最危险的,所有操作都在单独的防爆间里进行,隔着厚厚的防爆玻璃观察。过充测试是把电池充到额定电压的1.5倍,过放测试是放到0伏,持续观察24小时。我见过一次三元锂电池过充到极限的样子,先是外壳慢慢鼓起来,然后突然喷出一道蓝色的火花,紧接着就烧了起来,防爆间里的自动灭火系统立刻启动,喷了一地干粉。

还有挤压测试,用液压机以恒定的速度压电池,直到电池变形或者内部短路,模拟车辆碰撞时的挤压情况。反正我是不敢靠近那个液压机,总觉得它随时会把什么东西压爆。盐雾测试则是模拟海边的高腐蚀环境,把电池放在盐雾箱里,持续喷5%浓度的盐水雾2000小时,拿出来看外壳和内部的金属元件有没有被腐蚀,接线端子会不会生锈接触不良。

昨天把最后一份报废报告签完字,抱着装满废电池的箱子送到处理站的时候,天已经黑透了。