新能源电池振动检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-10-10  

新能源电池振动检测是评估电池结构完整性与可靠性的关键技术环节。该检测通过模拟车辆行驶、运输及使用过程中可能遭遇的振动环境,系统分析电池包、模组及电芯的机械性能、电气连接稳定性以及内部结构变化。检测要点涵盖振动频率范围、加速度、持续时间及方向等参数,旨在早期发现潜在缺陷,确保电池产品满足安全标准与使用寿命要求。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

随机振动测试:模拟实际工况中无规律、宽频带的振动激励,评估电池结构在复杂振动环境下的疲劳耐久性能与连接件可靠性,是验证电池包整体机械完整性的核心项目。

正弦扫频振动测试:通过施加频率线性或对数变化的确定性振动,识别电池模组及关键部件的固有频率与共振点,为结构优化设计提供依据,防止共振导致的过早失效。

机械冲击测试:考核电池在遭遇瞬时高强度冲击载荷时的结构响应与内部短路风险,模拟车辆碰撞或意外跌落等极端工况,检验电池的耐冲击能力与安全防护设计有效性。

振动耐久性测试:对电池进行长时间、规定量级的振动激励,评估其机械结构、电气连接及电化学性能在模拟全生命周期振动负荷下的衰减情况与可靠性。

共振搜寻与驻留测试:在正弦扫频基础上,于识别出的共振频率点进行定频振动驻留,加速暴露电池在该特定频率下的潜在薄弱环节与结构缺陷。

工作状态下的振动测试:在电池充放电循环过程中同步施加振动应力,检测振动对电池实时电性能(如电压、内阻、温度)的影响,评估其在动态使用环境下的综合稳定性。

模态分析:通过激励与响应测量,获取电池包或模组的模态参数(频率、振型、阻尼),用于验证仿真模型准确性并指导结构动态特性优化。

包装运输振动测试:模拟电池产品在运输过程中经历的振动环境,评估其包装防护设计的合理性,确保电池在储运环节免受损伤。

螺栓连接与紧固件检查

热失控蔓延振动诱导测试:研究在振动环境下电池单体温升或触发热失控时,其蔓延至相邻电池或模组的风险,评估热管理系统的有效性及隔离设计的安全性。

辅助系统振动适应性测试:评估电池管理系统、冷却系统等附属部件在振动环境下的功能稳定性与连接可靠性,确保其辅助功能不受振动干扰。

检测范围

车用动力电池包:作为电动汽车的核心能量储存单元,其振动性能直接关系到整车的安全性与可靠性,需承受来自路面、电机等多种振动源的长期考验。

锂离子电芯:构成电池包的基本单元,其电极材料、隔膜及内部结构在振动下的稳定性直接影响电池的容量、内阻及热安全性,是振动检测的基础对象。

电池模组:由多个电芯通过串并联及机械固定方式组合而成,检测重点在于电芯间连接件、汇流排、绝缘件在振动下的可靠性以及模组结构的整体刚性。

固态电池:采用固态电解质的下一代电池技术,其界面稳定性与机械性能在振动环境下的表现是评估其商业化应用可行性的关键指标之一。

储能系统用大型电池:应用于固定式储能电站的大型电池组,其结构庞大复杂,需评估其在长期运行、尤其是地震等特殊振动条件下的结构安全与性能保持能力。

两轮电动车用电池:工作环境振动更为剧烈且直接,对电池的机械坚固性、连接可靠性及防震设计提出了更高要求,是振动检测的重要应用领域。

航空器用高功率电池:在航空极端振动与宽温环境下工作的电池,其检测标准极为严苛,需确保在飞行器起降及飞行过程中万无一失。

商用车启停电池:频繁承受发动机舱内高强度振动,检测重点在于极柱连接、壳体密封及内部结构的抗振疲劳性能,保障车辆频繁启动的可靠性。

便携式电子设备电池:如笔记本电脑、无人机等设备电池,需承受日常携带、使用中的晃动与跌落风险,振动检测侧重于小型化结构下的机械完整性。

氢燃料电池电堆:作为燃料电池系统的核心,其内部双极板、膜电极等精密组件在振动下的密封性能、接触电阻变化及结构稳定性是检测关键。

检测标准

ISO 12405-4:2018:电动道路车辆 锂离子动力电池包和系统的测试规程 第4部分:振动、机械冲击与固定要求,规定了完整的振动测试流程与验收准则。

GB/T 31467.3-2015:电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分:安全性要求与测试方法,其中详细规定了针对电池包和系统的振动与机械冲击测试方法。

SAE J2380:2013:电动车电池振动测试标准,模拟车辆行驶过程中电池可能经历的振动环境,广泛应用于北美汽车行业。

IEC 62660-2:2018:电动道路车辆用锂离子动力蓄电池 第2部分:可靠性和滥用测试,包含了对单体电池和小型模组的振动测试要求。

UN 38.3:关于危险货物运输的建议书 试验和标准手册,其中T3项规定了锂电池运输前必须通过的振动测试,以确保运输安全。

GB/T 2423.10-2019:电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦),提供了通用的正弦振动测试方法基础。

ASTM D999-08(2015):集装箱振动测试的标准方法,其原理可用于评估电池包装系统在运输振动环境下的防护性能。

ECER 100.02:关于就电动车辆电力驱动特殊要求方面批准车辆的统一规定,对电动汽车及电池系统的安全(含振动测试)提出了法规性要求。

ISO 16750-3:2012:道路车辆 电气和电子设备的环境条件和试验 第3部分:机械负荷,为车载电气设备(包括电池管理系统)的振动测试提供了依据。

JIS D 1601:1995:汽车零部件振动试验方法,作为日本工业标准,为汽车用电池及其部件的振动测试提供了参考程序。

检测仪器

电动振动试验系统:由功率放大器、振动台体和控制系统组成,可精确复现宽频率范围、高加速度的随机与正弦振动波形,是进行标准合规性振动测试的核心设备。

液压振动试验系统:适用于大负载、大位移的低频振动测试,能够模拟重型电池包或储能系统在低频率、大振幅工况下的振动环境,提供强大的推力输出。

数据采集系统:配备高精度加速度传感器、应变片和温度传感器,同步采集振动过程中电池各关键部位的动态响应、结构应变及温度变化,用于性能分析与失效诊断。

环境试验箱:与振动台集成使用,可在施加振动应力的同时,控制电池所处的环境温度与湿度,模拟真实工况下的综合环境应力,进行更为严苛的可靠性评估。

电池性能测试系统:在振动测试过程中,实时监测并记录电池的电压、电流、内阻、容量等电性能参数,评估振动应力对电池电气性能的即时影响与潜在退化。

高速摄像系统:用于观察电池在振动过程中内部结构(通过透明视窗)或外部连接件的微观运动与变形,辅助分析振动导致的机械失效模式与根源。

机械阻抗分析仪:通过施加小幅值振动激励并测量响应,获取电池结构或部件的频率响应函数,用于模态参数识别与结构动态特性研究。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院