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發(fā)布時(shí)間:2025-06-11 14:06:04瀏覽量:415次
PV8450作為大眾汽車集團(tuán)制定的核心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),專門規(guī)范了電動(dòng)汽車用鋰離子電池的安全測(cè)試條件與方法。該標(biāo)準(zhǔn)最新版本于2019年10月發(fā)布,替代了先前2018年的版本,系統(tǒng)規(guī)定了電池安全測(cè)試的具體流程與技術(shù)指標(biāo),成為保障大眾電動(dòng)汽車電池安全的核心技術(shù)文件。在標(biāo)準(zhǔn)中,熱失控測(cè)試被視為安全評(píng)估的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要求通過專業(yè)設(shè)備模擬電池單體在過充、過熱等極端條件下的熱失控行為,評(píng)估其安全性能及對(duì)電池包整體的影響。
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,電池安全問題日益凸顯。PV8450標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)電池?zé)崾Э販y(cè)試提出了嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范,要求測(cè)試設(shè)備能夠精確模擬多種觸發(fā)條件,并實(shí)時(shí)采集關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)不僅應(yīng)用于大眾汽車自身的電池供應(yīng)鏈質(zhì)量管理,也逐漸成為行業(yè)認(rèn)可的測(cè)試基準(zhǔn),對(duì)推動(dòng)整個(gè)動(dòng)力電池行業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)提升具有重要意義。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,測(cè)試設(shè)備必須滿足從電芯級(jí)別到模組級(jí)別的熱失控測(cè)試需求,為電池安全設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
1 設(shè)備核心參數(shù)與功能特點(diǎn)
PV8450標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備是一個(gè)高度專業(yè)化的集成系統(tǒng),其設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)參數(shù),確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。設(shè)備的核心部分是一個(gè)堅(jiān)固的防爆測(cè)試箱,內(nèi)箱尺寸通常不小于1000×1000×1000mm,采用厚度≥10mm的高強(qiáng)度碳鋼板制造,內(nèi)部噴涂防火防水材料,能夠承受電池?zé)崾Э貢r(shí)產(chǎn)生的劇烈爆炸和高溫沖擊。
該設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)能力體現(xiàn)在其多模式觸發(fā)系統(tǒng),可靈活選擇過充或加熱兩種方式觸發(fā)電芯熱失控:
過充觸發(fā)模式:配置雙通道過充系統(tǒng)(可并聯(lián)),電壓范圍0-10V,單通道電流高達(dá)300A,支持恒流充電、恒壓充電、恒流恒壓充電、恒功率充電等多種充電模式,可精確模擬電池管理系統(tǒng)失效導(dǎo)致的過充危險(xiǎn)狀況。
加熱觸發(fā)模式:采用表面覆蓋陶瓷或絕緣層的平面狀或棒狀加熱裝置,最大加熱功率不低于3kW/單通道。加熱裝置可直接接觸電池表面,加熱面積不大于單體電池表面積,確保局部高溫的精確施加。
2 PV8450標(biāo)準(zhǔn)熱失控測(cè)試設(shè)備核心參數(shù)
參數(shù)類別 | 技術(shù)指標(biāo) | 標(biāo)準(zhǔn)要求 |
溫度采集 | 通道數(shù) | 2通道 |
采集范圍 | 0~1000℃ | |
精度 | ±1℃ | |
電壓采集 | 通道數(shù) | 1通道 |
采集范圍 | 0~10V | |
精度 | ±0.15%FS | |
安全防護(hù) | 箱體材質(zhì) | ≥10mm碳鋼板+防火涂層 |
泄壓裝置 | 自動(dòng)排煙泄壓系統(tǒng) |
設(shè)備集成了高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),配備1通道電壓采集(精度±0.15%FS)和2通道溫度采集(精度±1℃),采樣間隔達(dá)0.1秒,能夠完整記錄熱失控過程中電壓和溫度的動(dòng)態(tài)變化。同時(shí),設(shè)備還配備了≥300萬像素的高清防爆攝像頭,具備連續(xù)錄像功能,讓測(cè)試人員可通過觀察窗(尺寸不小于300×300mm鋼化防爆玻璃)或遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀察電池狀態(tài)變化。
3 測(cè)試流程與安全防護(hù)設(shè)計(jì)
PV8450標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了嚴(yán)格的熱失控測(cè)試流程,測(cè)試設(shè)備通過集成化控制系統(tǒng)確保每個(gè)步驟精確執(zhí)行。測(cè)試開始前,操作人員需按照標(biāo)準(zhǔn)要求準(zhǔn)備電池樣品:電池組按照6.2.2.1進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)充電后,選擇電池組內(nèi)靠近中心位置或被其他單體電池包圍的一個(gè)單體電池作為觸發(fā)對(duì)象。觸發(fā)點(diǎn)的選擇對(duì)測(cè)試結(jié)果至關(guān)重要,它直接影響到熱失控的傳播特性評(píng)估。
測(cè)試操作流程包含四個(gè)關(guān)鍵階段:
觸發(fā)階段:根據(jù)測(cè)試方案選擇加熱或過充觸發(fā)方式。若選用加熱觸發(fā),需將加熱裝置與觸發(fā)對(duì)象的表面直接接觸,位置與溫度傳感器的位置相對(duì)應(yīng),并在24小時(shí)內(nèi)啟動(dòng)加熱裝置,以最大功率加熱直至觸發(fā)對(duì)象發(fā)生熱失控。
數(shù)據(jù)采集階段:系統(tǒng)自動(dòng)記錄溫度變化(采樣間隔0.1s)、電壓波動(dòng)及時(shí)間參數(shù)(精度±1s)。高精度傳感器實(shí)時(shí)捕捉電池表面和內(nèi)部溫度梯度變化,為分析熱失控起始點(diǎn)和傳播速度提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
熱擴(kuò)散觀察階段:通過防爆觀察窗和防爆攝像頭監(jiān)控?zé)崾Э厥欠駭U(kuò)散至相鄰電池。此階段需持續(xù)監(jiān)測(cè)直至確認(rèn)系統(tǒng)安全或所有潛在風(fēng)險(xiǎn)釋放完畢。
結(jié)果判定階段:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,若熱失控發(fā)生后24小時(shí)內(nèi)未引燃相鄰電池或引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)起火,則判定為通過測(cè)試。
為確保測(cè)試過程的安全可控,設(shè)備配備了多重安全防護(hù)設(shè)計(jì):箱門側(cè)面裝有防爆鏈,防止熱失控沖擊波導(dǎo)致箱體爆裂;設(shè)備設(shè)置自動(dòng)排煙、泄壓裝置以及水噴淋或浸沒式消防系統(tǒng),可迅速抑制火勢(shì)蔓延;操作區(qū)域安裝三色狀態(tài)指示燈和急停開關(guān),確保緊急情況下可立即終止測(cè)試。此外,設(shè)備底部安裝有重型腳輪,便于在不同實(shí)驗(yàn)室環(huán)境間安全移動(dòng)和固定。
4 技術(shù)價(jià)值與行業(yè)影響
PV8450標(biāo)準(zhǔn)電池?zé)崾Э販y(cè)試設(shè)備代表了動(dòng)力電池安全測(cè)試領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)水平,其應(yīng)用范圍已從最初的大眾汽車供應(yīng)鏈擴(kuò)展至整個(gè)新能源汽車行業(yè)。該設(shè)備不僅滿足了PV8450標(biāo)準(zhǔn)的特定要求,同時(shí)也兼容《GB38031-2020電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)安全性要求與測(cè)試方法》等國家標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)了其廣泛適用性。
通過嚴(yán)格遵循PV8450標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試設(shè)備,汽車制造商和電池企業(yè)能夠在產(chǎn)品開發(fā)階段識(shí)別潛在安全隱患,優(yōu)化電池系統(tǒng)設(shè)計(jì),為電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。這些設(shè)備不僅是實(shí)驗(yàn)室中的檢測(cè)工具,更是推動(dòng)整個(gè)動(dòng)力電池行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)不斷提升的技術(shù)引擎,為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)筑起一道堅(jiān)固的安全防線。