动力电池温度冲击试验

温度冲击试验源自于电子电工产品通用环境试验要求，通过对试中的温度变化范围、暴露时间、温度转换时间的严格要求，温度冲击试验逐渐成为核电、航天、船用领域为常见的加速环境试验项目。随着新能源汽车行业的发展，动力电池的可靠性、环境适应性要求越来越高，温度冲击试验往往成为企业对于动力电池可靠性的必要评估手段。

一、试验目的

温度冲击试验是为了确定动力电池耐环境温度快速变化的能力，对于新能源汽车而言，虽然实际应用中并不会经常遇到如此快速转换时间的工况，但温度冲击试验是通过一种加速试验来模拟车辆在使用过程中大量的慢温度循环，快速考核出动力电池内各种材料、密封圈及关键零部件的失效程度，有效避免动力电池在使用过程因温度快速变化引发失效而导致的意外事故。

二、试验解析

温度冲击试验主要参考ISO16750-4以及IEC60068-2-14两份标准，比GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安Q全要求》中规定的温度冲击试验更为严酷，转换时间更短，不得大于30s 。

整个温冲试验周期中包含了低温温度TA、高温温度TB、持续时间t1、高低温转换时间t2、温度恢复时间、温度稳定持续时间和冲击次数，根据产品的不同应用工况确定上述试验参数，来加速考核产品的实际性能。

三、试验设备

温度冲击箱结构主要有提篮式两箱和换气式三箱结构，主要差异在于样品的移动与否，提篮式结构就是样品跟随提篮在两个温度箱之间移动切换，承受温度应力对样品的冲击，而充气式结构能使样品保持不动，通过蓄冷箱和蓄热箱往样品室充气来实现样品经受温度冲击的效果。对于提篮式结构，常规一立方以内的温冲箱均为上下提篮结构，可有效节约设备占地面积，大型步入式温冲箱则为左右提篮结构，为了满足大承重样品的测试要求。

四、关键参数

温度冲击试验作为一个加速试验，转换时间和恢复时间两大关键参数起到了至关重要的决定性影响。

1、转换时间：温度冲击箱与其他环境试验箱的根本差别在于其机械结构部分，温度冲击箱主要由蓄冷箱、蓄热箱和提篮结构组成，样品在提篮的带动下在蓄冷箱和蓄热箱之间快速转换起到温度冲击的效果，整个冲击过程中需要尽可能的避免样品出现位移，这就需要测试人员在试验初期对样品结构提前进行预估，对可能产生的影响进行判断后对样品进行加固处理，同时移动提篮在满足标准转换时间的情况下，必须要做到缓起和缓停的要求，避免样品在经受温度冲击的同时仍经受额外的机械碰撞的应力影响，导致后期在样品失效分析上难以辨别失效模式。

2、恢复时间：温度冲击试验中另一个典型参数是恢复时间，标准中规定的恢复时间指提篮内空气温度的恢复时间，也可根据客户要求将恢复时间定义为样品恢复时间。对于前者，在测试过程中测试工程师可根据经验设置蓄冷和蓄热温度来使提篮的空气温度恢复时间控制在标准规定的0.1倍暴露时间内或客户要求的恢复时间范围内，而对于后者，仅利用蓄冷蓄热温度并不能有效的使样品快速恢复到目标温度，这就需要测试工程师前期对样品进行预试验，根据样品的发热情况，调整试验预设参数，使样品能够迅速的达到预期温度，起到缩短试验时间的目的。