动力电池从样件开发、设计验证到量产导入及使用阶段,会持续面临性能衰减、环境适应性、循环耐久、安全风险及工程变更等验证需求。单一阶段的测试难以完整反映产品在实际生命周期中的性能变化,因此需要结合电芯、电池包及系统的产品层级和使用工况,建立覆盖不同研发与质量节点的测试方案。
动力电池全生命周期测试可根据产品开发阶段、验证目标及客户技术要求,统筹开展性能、寿命、环境、机械、电气及安全相关测试,并对测试数据、异常表现和整改结果进行分析,为设计优化、质量控制、量产放行和产品可靠性评价提供依据。
服务项目
结合动力电池产品层级、设计要求及实际使用工况,可针对生命周期内的主要性能和可靠性风险开展以下测试与验证:
| 检测项目 | 主要内容 | 检测重点 |
|---|---|---|
| 电性能测试 | 容量、能量、功率、充放电性能及相关电气特性测试 | 确认电池在规定工况下的性能表现及参数稳定性 |
| 循环寿命测试 | 按照规定充放电工况进行持续循环,并跟踪容量、能量及性能变化 | 评价长期使用过程中的性能衰减趋势 |
| 环境适应性测试 | 开展高低温、温度循环等环境条件下的性能与功能验证 | 考察不同环境条件对电池性能及系统功能的影响 |
| 机械可靠性测试 | 根据产品结构及应用条件开展振动、机械冲击等相关试验 | 评价长期车辆运行过程中结构及连接可靠性 |
| 安全性能测试 | 结合产品层级和适用要求开展过充、过放、短路、热相关等安全验证 | 识别异常工况下的安全风险及保护功能表现 |
| 存储及搁置性能测试 | 评价规定存储条件或搁置状态下的容量及性能变化 | 分析长期停放、库存及阶段性使用对产品性能的影响 |
| 老化后复测与对比分析 | 对经过循环、环境或其他寿命试验后的样品进行性能复测 | 对比测试前后关键参数变化,为寿命评价和异常分析提供依据 |
服务范围
根据动力电池的产品层级、研发阶段及验证目标,可针对以下产品和业务需求提供测试支持:
- 电芯及电芯组合:开展容量、功率、循环寿命、安全及可靠性相关测试。
- 动力电池包及系统:针对电性能、环境适应性、机械可靠性和安全性能开展综合验证。
- 研发样件:用于设计验证、性能基线建立及早期风险识别。
- 工程变更产品:针对材料、结构、零部件或软件相关变更评估验证需求。
- 量产导入产品:通过抽样测试和对比验证辅助确认产品一致性及量产状态。
- 质量问题样品:针对异常衰减、性能下降或失效现象开展复测及数据分析。
应用场景
动力电池生命周期测试并非只用于产品定型阶段,在研发、变更、量产及质量问题处理等节点均可能需要开展相应验证:
- 新产品研发:通过性能、寿命和环境测试建立产品验证数据,识别设计阶段的潜在风险。
- 设计验证:按照设计要求和验证计划确认关键功能、性能及可靠性指标。
- 工程变更:当材料、结构、零部件或控制策略发生变化时,评估变更对原有性能和可靠性的影响。
- 量产导入:通过测试数据确认量产状态产品与设计验证状态之间的一致性。
- 质量异常分析:针对容量衰减、性能下降、异常发热等问题开展复测和对比验证。
- 寿命评价:通过循环及老化后的性能变化分析产品在预期使用周期内的状态变化。
执行标准
动力电池全生命周期测试需要根据产品层级和具体验证目标选择适用依据。电芯测试可参考IEC 62660系列,电池包及系统性能测试可结合GB/T 31467-2023、ISO 12405-4:2018等标准,并根据客户技术规范及项目验证要求确定具体测试方案。
| 检测/验证内容 | 标准或技术依据 | 应用说明 |
|---|---|---|
| 电芯性能及寿命测试 | IEC 62660-1:2018《电动道路车辆推进用二次锂离子单体电池 第1部分:性能测试》 | 用于电芯容量、功率、能量、储存寿命及循环寿命等性能评价。 |
| 电芯可靠性及滥用测试 | IEC 62660-2:2018《电动道路车辆推进用二次锂离子单体电池 第2部分:可靠性和滥用测试》 | 用于评价电芯及电芯块的可靠性和规定滥用条件下的表现。 |
| 电芯安全性能测试 | IEC 62660-3:2022《电动道路车辆推进用二次锂离子单体电池 第3部分:安全要求》 | 用于电芯及电芯块在预期使用及合理可预见异常情况下的安全性能评价。 |
| 电池包及系统性能测试 | GB/T 31467-2023《电动汽车用锂离子动力电池包和系统电性能试验方法》 | 用于电动汽车用锂离子动力电池包和系统的电性能测试。 |
| 电池包及系统性能验证 | ISO 12405-4:2018《电动道路车辆 锂离子动力电池组和系统试验规范 第4部分:性能测试》 | 用于动力电池包和系统基本性能、可靠性及电气功能相关测试。 |
| 项目专项验证 | 客户技术要求、主机厂试验规范及项目DVP&R验证要求 | 用于补充产品特定工况、性能指标及工程验证要求,具体内容根据项目确认。 |
核心优势
针对动力电池生命周期测试涉及产品层级多、验证阶段跨度大等特点,可从测试策划、样品状态、过程控制及结果分析等环节建立对应的技术服务流程:
- 验证需求分析:结合产品类型、研发阶段、设计要求和使用工况确定测试目标,避免测试项目与实际风险脱节。
- 测试方案匹配:根据电芯、电池包或系统的不同层级匹配适用标准、客户规范及具体测试方法。
- 样品状态确认:测试前核对样品规格、软硬件状态、SOC及关键技术资料,确保测试基础条件明确。
- 过程数据分析:关注容量、功率、温度、电压等关键数据变化,结合测试过程识别异常趋势。
- 异常与整改复测:对于测试中发现的异常现象,可结合测试记录进行原因分析,并根据整改内容重新确认相关验证项目。
- 结果资料整理:对原始数据、测试结果及异常情况进行整理,形成与验证目标相对应的测试报告和技术资料。
服务流程
根据产品状态和项目验证目标,通常按照需求确认、方案制定、测试实施及结果评价的逻辑推进全生命周期测试:
- 需求沟通:确认产品类型、测试阶段、验证目的及客户已有技术资料。
- 资料确认:核对产品规格书、技术要求、历史测试数据及相关试验规范,明确样品状态和测试边界。
- 方案制定:结合适用标准、产品工况及验证目标确定测试项目、测试顺序和数据评价方式。
- 样品确认:确认样品数量、软硬件版本、SOC及外观状态等测试前条件。
- 测试实施:按照确认后的测试方案开展性能、环境、寿命、安全或其他专项验证,并记录测试数据。
- 结果分析:对测试数据及异常现象进行分析,判断是否满足对应技术要求或项目验证目标。
- 整改复测:如发生异常或产品状态发生变更,根据整改内容确定必要的复测项目。
- 报告输出:整理测试结果、异常记录及验证结论,形成相应检测报告或项目验证资料。
常见问题
动力电池全生命周期测试是不是一次性把所有项目都做完?
不一定。测试项目应根据产品阶段、验证目标、产品层级及客户技术要求确定,不同阶段通常采用不同的验证组合。
电芯和动力电池包的测试标准一样吗?
不完全一样。电芯可参考IEC 62660系列,电池包及系统应结合相应的产品级标准、客户规范和项目要求确定测试依据。
测试发现异常后需要重新做全部测试吗?
通常不需要。应根据异常原因、整改内容及其影响范围评估复测项目,必要时重新验证受影响的相关性能或安全要求。
关于德恺汽车配件检测
德恺汽车配件检测可围绕动力电池及相关汽车配件的研发验证、性能测试、环境适应性、可靠性及安全验证需求提供技术服务,根据产品层级和项目目标协助制定测试方案,开展测试实施、数据分析、异常复测及报告整理,支持研发验证、工程变更、量产导入和质量问题分析等业务环节。
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