动力电池检测要求，你get了吗？

 随着新能源汽车的快速发展，国家补贴政策的减少，对动力电池检测的要求也越来越高。

 2016年11月国家汽标委启动了锂离子动力电池强制性检测标准（GB）的制定工作，2017年3月形成锂离子动力电池强制性检测标准（GB）的草案，预计9月份会发布一个征求意见稿。制定新国标的目的就是为了进一步严格要求新能源汽车上用的动力电池。

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 动力电池及电池系统检测要求主要分为：机械安全性、环境安全性与电性能安全性。其中，机械安全分为振动、机械冲击、跌落、翻转、模拟碰撞、挤压等；环境安全性包含温度冲击、湿热循环、海水浸泡、外部火烧、盐雾、高海拔；电性能安全性涉及过温保护、短路保护、过充电保护、过放电保护。

 近期，在重庆举办的“关键零部件可靠性、安全性及降成本技术创新路线”的主题论坛上，国家客车质量监督检验中心新能源汽车中心主任凌泽就“电动汽车动力电池检测探讨”发表了主题演讲，就国家标准对新能源汽车动力电池的检测要求进行了解析。

图2

 1、在安全性方面，单体和模块在跌落、过放、海水浸泡、温度循环和低气压的检测中出现问题的概率较小，出现问题较多的是过充、短路、针刺和挤压、过热，特别是电池模块。电池包主要是振动挤压、海水浸泡和盐雾容易出问题。

 2、新的补贴方案对能量密度的测试有要求，可以允许有单包、系统做检测，但必须带高压线和连接线，所以凌泽建议企业选择用系统检测。

 另外补贴还有快充倍率的要求，允许用单包，也可以允许用系统进行试验。单包测的时候，并联方式情况下，容量相同的可以用单包代表系统，如果不同的，取单包当中能量密度最低的一个来替代整个系统，同时还有一个要求，总的容量误差为±5%和质量误差±5%，整车厂申报和电池系统企业申报的误差总能量±5%。凌泽建议，整车厂要和电池系统厂沟通好，千万不要出现误差。另外还有一个参数叫单元的型号，因为系统测试里面，单元型号是没有的，所以可能会出现不一样东西。因此，凌泽强调，企业在申报时电池包里的控制单元最好跟整车申报要一致。

 3、电动客车方面涉及热失控与热失控扩展。热失控最小控制单元容易通过，多元复合锂、圆柱电池不易通过。热失控扩展有三种方式，加热、过充与针刺，钛酸锂不易通过。

凌泽表示，目前轿车和物流车两类车型为了考虑能量密度，大量采用三元材料，但三元材料要做热失控扩展，可能是相当困难的。所以他建议企业要做两手准备，如果出台新标准，要求所有车型都要进行热失控扩展试验，很多车型要推倒重来。

 4、在系统方面，成组的结构合理性和可靠性有待进一步提高，因为在结构安全上出的问题相对来说比较多。

 5、目前电动汽车上主要采用风冷、水冷、油冷几种冷却方式。凌泽表示，客车上也有采用风冷的，但理论上是不符合要求的。

 6、凌泽表示，由于能量密度的原因，目前的车辆上基本上都不会加热管理系统。但国家为了提高补贴门槛，增加了一些要求，电动客车必须要达到IP67标准和热管理系统。他建议，在以后没有补贴的情况下，企业可考虑在电池系统里增加一个热管理系统，可以保证让电池在一个比较适宜温度工作，比如25—35度之间正常使用，另外可以缩小电池包之间的温度差。他表示，温度控制好后，安全性、可靠性都得到保障，实用性也很好，冬天加热，夏天降温，这样一来电动汽车基本上在每个角落都可以使用。

 CAE在动力电池检测中的应用

 CAE-计算机辅助工程(ComputerAidedEngineering)，指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等。而CAE软件可作静态结构分析，动态分析；研究线性、非线性问题；分析结构（固体）、流体、电磁等。通过CAE技术仿真模拟动力电池在产品周期中各项可靠性参数的变化，为优化动力电池模组结构提供依据，通过与实际测试数据的比对，为提高动力电池包可靠性起到重要作用。其中，CAE仿真技术在电池组的仿真分析上，主要有以下几个方面：

 （1）电池组热管理：根据温度场分布设计散热系统；

 （2）电池的机械性能分析：碰撞，碾压，针刺对电池的影响；

 （3）电池的电性能分析：过充/过放，大电流，充/放，外部短路对电池的影响；

 （4）噪声、振动和声振粗糙度分析：流动噪声，结构振动；

 （5）结构的耐久性分析。

图3

 新能源汽车的发展最重要就是取决于动力电池包技术的更新，工程师在研发环节引入先进的CAE仿真技术，来替代传统的反复使用物理样机验证方法，帮助工程师在汽车物理样机制造之前，就能够有效地评估多个供选方案，进行许多假设分析研究，在前期就进行快速优化设计，以避免在产品开发的后期发生意外和问题。

 利用CAE技术对动力电池进行仿真模拟测试，必将极大地推动动力电池的技术革新！

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