隨著新能源汽車產業的高速發展，動力電池作為整車能量核心，其安全性能驗證已成為研發與量產前的關鍵環節。為了確保電池在各種極端環境和復雜使用條件下依然安全、可靠，必須通過一系列安全性能試驗進行驗證。

本文以最新版國家標準 GB 38031—2025《電動汽車用動力電池安全要求》 為依據，系統整理出動力電池常見的一些安全性能試驗及其試驗目的與方法。

一、外部短路試驗

? 試驗對象： 電池單體

? 試驗目的： 模擬電池在外部導線短接情況下的熱反應和保護能力，驗證其安全防護設計能否防止起火或爆炸。

? 試驗方法：將試驗對象正負極端子經外部短路 10 min，外部線路電阻應小于 5 mΩ。試驗結束后，在環境溫度下觀察 1 h。

二、加熱試驗

? 試驗對象： 電池單體

? 試驗目的： 模擬電池在外部熱源作用下的熱穩定性，驗證其熱失控風險。

? 試驗方法：將電池置入溫度箱中，以 5 ℃/min 速率升溫。對于鎳氫電池單體：升至 85 ℃并保持 2 h;對于其他類型電池：升至 130 ℃并保持 30 min。停止加熱后在環境溫度下觀察 1 h。

三、溫度循環試驗

? 試驗對象： 電池單體

? 試驗目的： 模擬晝夜溫差或不同季節溫度變化對電池密封性、結構和性能的影響。

? 試驗方法：放入溫度箱，按標準規定溫度曲線循環 5 次。試驗后在環境溫度下觀察 1h。

四、擠壓試驗(單體)

? 試驗對象： 電池單體

? 試驗目的： 模擬車輛碰撞或擠壓情況下，電芯受壓后的機械變形和熱失控風險。

? 試驗方法：以半徑 75 mm 的半圓柱體垂直擠壓，速度不大于 2 mm/s。當電壓降至 0V、變形量達 15%、擠壓力達 100 kN 或 1000 倍樣品質量時停止，保持 10 min。試驗后在環境溫度下觀察 1 h。

五、振動試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬車輛在行駛過程中受到的振動應力，驗證電池系統的機械連接可靠性和內部結構穩固性。

? 試驗方法：依據安裝位置，按 GB/T 2423.43 與 GB/T 2423.56 進行隨機與定頻振動測試。不同車輛類型設置不同 RMS 加速度值(如 0.5g～0.73g)，試驗后在環境溫度下觀察 2 h。

六、機械沖擊試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬車輛碰撞、跌落或緊急制動帶來的瞬時沖擊，驗證電池結構強度及連接可靠性。

? 試驗方法：對電池施加半正弦沖擊波 ±z 方向各 6 次(共 12 次)，間隔時間不少于 5 倍脈沖持續時間。試驗后觀察 2 h。

七、模擬碰撞試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬整車碰撞對電池系統造成的加速度沖擊，驗證其抗沖擊性與結構保護設計。

? 試驗方法：將電池系統安裝于帶支架的臺車上，按 GB/T 2423.43 施加水平脈沖。完成后在環境溫度下觀察 2 h。

八、擠壓試驗(系統級)

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬電池系統在碰撞中被擠壓時的防護強度及熱安全性能。

? 試驗方法：采用半徑 75 mm 的半圓柱或 600×600 mm 擠壓板，以不大于 2 mm/s 的速度施壓，擠壓力達 100 kN 或變形量達 30% 時停止，保持 10 min。

九、濕熱循環試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬電池在高溫高濕環境下的密封性、電氣絕緣性能及長期耐久性。

? 試驗方法：按 GB/T 2423.4 進行試驗 Db，最高溫度 60 ℃，循環 5 次，完成后觀察 2 h。

十、浸水試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 檢驗電池系統在涉水或雨淋情況下的防水性能及安全防護等級。

? 試驗方法：采用以下兩種之一：a) 置于 3.5% 氯化鈉溶液中 2 h;b) 參照 GB/T 4208-2017 的 IPX7 方法浸水 30 min。試驗后取出靜置 2 h 觀察。

十一、外部火燒試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬電池遭遇外部火源時的燃燒行為和防護能力。

? 試驗方法：在無風條件下，用盛汽油的平盤點火加熱，保持規定燃燒距離和時間，直至燃燒結束后觀察電池狀態。

十二、熱擴散試驗

? 試驗對象： 電池包或系統或整車

? 試驗目的： 驗證當單體電芯發生熱失控時，熱擴散在系統內的傳播控制能力。

? 試驗方法：可采用針刺、外部加熱或內部加熱方式觸發熱失控，觀察相鄰電芯是否連鎖失控及整體溫升情況。

十三、溫度沖擊試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬電池系統經歷極端冷熱交替時的密封與結構穩定性。

? 試驗方法：在 -40℃～60℃ 區間交替變化，轉換時間不超過 30 min，在各極端溫度保持 8 h，循環 5 次。完成后觀察 2 h。

十四、鹽霧試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬沿海或冬季道路鹽霧腐蝕環境，驗證外殼防腐蝕性能及電連接可靠性。

? 試驗方法：在 35 ℃ 條件下噴霧 8 h、靜置 16 h 為一循環，共 6 次循環。第 4～5 小時之間進行低壓上電監控。

十五、高海拔試驗

? 試驗對象： 電池包或系統

? 試驗目的： 模擬電池在低氣壓(高海拔)環境下的密封性、電性能及散熱穩定性。

? 試驗方法：在 61.2 kPa(約 4000 m 海拔)氣壓下靜置 5 h，再以不小于 1/3 的額定電流放電，完成后觀察 2 h。

十六、底部撞擊試驗

? 試驗對象： 安裝在車輛底部的電池包或系統(或整車)

? 試驗目的： 驗證電池底部結構在遭受路面異物沖擊時的防護性能與安全性。

? 試驗方法：使用直徑 30 mm、質量 10 kg 的半球形撞擊頭，以 150 ±3 J 能量撞擊制造商提供的 3 個底部風險點。完成后在環境溫度下觀察 2 h。

動力電池的安全性驗證貫穿于研發、生產和整車集成全過程。這些試驗涵蓋了動力電池在多種極端條件下的安全性評估，包括短路、振動、擠壓、機械沖擊、高溫、濕熱、底部撞擊、低氣壓、溫度循環等。每一項試驗都是保障新能源汽車安全運行的關鍵防線。