通过在高度密闭和强防护的箱体内，用钢针以规定速度和位置刺穿电池，诱发其可能发生的热失控、喷烟、起火或爆炸，从而在安全的前提下，客观评估电池在机械滥用下的安全防护能力与危害等级。这是验证电池，尤其是动力电池，被动安全设计的测试之一。电池隔爆试验箱，用于电池针刺防爆安全性

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电池隔爆试验箱，用于电池针刺防爆安全性

温度控制系统

• 主要作用：

• 预处理：将电池在箱内调整至标准规定的测试温度（如常温、高温55℃），确保测试条件一致性。

• 热滥用耦合测试：进行“热-针刺"复合滥用测试，研究电池在高温环境下的针刺反应。

• 后处理安全：测试结束后，可控制箱内温度，加速降温，确保安全后处理。

• 系统特点：需保证在电池可能发生的爆炸或燃烧过程中，加热元件及传感器仍能可靠工作或受到保护。

电池隔爆试验箱，用于电池针刺防爆安全性

制冷系统

• 主要作用：

• 低温预处理：用于进行低温环境下的针刺测试，评估低温对电池内部短路反应的影响。

• 快速降温：测试后辅助箱体冷却，提高测试循环效率。

• 系统特点：通常作为可选配置，需具备足够的制冷量和可靠性。

 工作原理

1. 电池安装与固定：将待测电池（单体、模组或小包）牢固安装在箱内测试平台上。

2. 环境模拟与监测：根据要求设定箱内温度，并安装好电压、温度监测探头于电池表面及针刺点附近。

3. 执行针刺：通过箱外控制系统，驱动箱内防爆型针刺机构（通常为伺服电机或液压驱动），以标准规定的速度（如mm/s）和直径钢针刺穿电池指定位置。

4. 数据采集与现象观察：高速采集系统记录刺穿瞬间的电压、温度骤变曲线；通过防爆观察窗或内置高速摄像系统记录电池的反应过程（冒烟、起火、爆炸）。

5. 安全防护与处理：箱体承受并隔离爆炸冲击波和火焰；内置灭火系统或排气管道将燃烧产物导向室外安全区域；强排风系统清除箱内有害气体。

关键技术参数

• 箱体耐压强度：核心参数，必须能承受电池爆炸的预期压力（通常≥1.0MPa，甚至更高）。

• 针刺机构：穿刺速度范围（如1-100mm/s可调）、行程、钢针直径（如φ3mm-φ8mm可换）、定位精度。

• 内箱尺寸：根据测试对象（电芯/模组）定制。

• 数据采集速率：针对针刺瞬间的快速变化，要求高速采集卡（采样率≥1kHz）。

• 观察系统：防爆高速摄像头帧率（如≥1000fps）。

• 温度范围：预处理用，如-40℃ ~ +80℃。

• 通风与排烟：排风量（如≥10次/小时箱体容积）。

重要性
针刺试验被为最严酷的电池安全测试，因其直接触发电芯内部大规模短路，是检验电池本质安全和机械防护设计的试金石。通过该测试：

• 可筛选出安全设计存在根本缺陷的产品，避免其流入市场。

• 为电池包的结构安全设计（如电池舱防护、隔热设计）提供关键输入。

• 是满足国内外强制性法规认证（如GB 38031、UN38.3、ECE R100）的项目，关乎产品能否上市销售。

满足标准
设备设计与测试方法需符合以下核心标准：

• 中国：GB 38031-2020（电动汽车用动力蓄电池安全要求）、GB/T 31485-2015。

• 行业：各汽车制造商（如大众、丰田、福特）的企业标准。

 注意事项

1. 风险评估与模拟：测试前应对被测电池可能释放的能量进行理论评估，确保箱体耐压等级足够。

2. 针刺机构校准：定期校准针刺速度、行程和位置精度，确保测试条件的一致性。

3. 后处理安全规程：测试后必须充分冷却和通风，确认无复燃风险及有害气体残留后，方可打开箱门清理。

4. 设备维护：每次测试后检查针刺针尖磨损、观察窗和密封件完好性，定期检查压力传感器和灭火系统有效性。