溫度沖擊試驗源自于電子電工產(chǎn)品通用環(huán)境試驗要求，通過對試中的溫度變化范圍、暴露時間、溫度轉(zhuǎn)換時間的嚴(yán)格要求，溫度沖擊試驗逐漸成為核電、航天、船用領(lǐng)域為常見的加速環(huán)境試驗項目。隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，動力電池的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性要求越來越高，溫度沖擊試驗往往成為企業(yè)對于動力電池可靠性的必要評估手段。
一、試驗?zāi)康?span>
溫度沖擊試驗是為了確定動力電池耐環(huán)境溫度快速變化的能力，對于新能源汽車而言，雖然實(shí)際應(yīng)用中并不會經(jīng)常遇到如此快速轉(zhuǎn)換時間的工況，但溫度沖擊試驗是通過一種加速試驗來模擬車輛在使用過程中大量的慢溫度循環(huán)，快速考核出動力電池內(nèi)各種材料、密封圈及關(guān)鍵零部件的失效程度，有效避免動力電池在使用過程因溫度快速變化引發(fā)失效而導(dǎo)致的意外事故。
二、試驗解析
溫度沖擊試驗主要參考ISO16750-4以及IEC60068-2-14兩份標(biāo)準(zhǔn)，比GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安Q全要求》中規(guī)定的溫度沖擊試驗更為嚴(yán)酷，轉(zhuǎn)換時間更短，不得大于30s 。
整個溫沖試驗周期中包含了低溫溫度TA、高溫溫度TB、持續(xù)時間t1、高低溫轉(zhuǎn)換時間t2、溫度恢復(fù)時間、溫度穩(wěn)定持續(xù)時間和沖擊次數(shù)，根據(jù)產(chǎn)品的不同應(yīng)用工況確定上述試驗參數(shù)，來加速考核產(chǎn)品的實(shí)際性能。
三、試驗設(shè)備
溫度沖擊箱結(jié)構(gòu)主要有提籃式兩箱和換氣式三箱結(jié)構(gòu)，主要差異在于樣品的移動與否，提籃式結(jié)構(gòu)就是樣品跟隨提籃在兩個溫度箱之間移動切換，承受溫度應(yīng)力對樣品的沖擊，而充氣式結(jié)構(gòu)能使樣品保持不動，通過蓄冷箱和蓄熱箱往樣品室充氣來實(shí)現(xiàn)樣品經(jīng)受溫度沖擊的效果。對于提籃式結(jié)構(gòu)，常規(guī)一立方以內(nèi)的溫沖箱均為上下提籃結(jié)構(gòu)，可有效節(jié)約設(shè)備占地面積，大型步入式溫沖箱則為左右提籃結(jié)構(gòu)，為了滿足大承重樣品的測試要求。
四、關(guān)鍵參數(shù)
溫度沖擊試驗作為一個加速試驗，轉(zhuǎn)換時間和恢復(fù)時間兩大關(guān)鍵參數(shù)起到了至關(guān)重要的決定性影響。
1、轉(zhuǎn)換時間：溫度沖擊箱與其他環(huán)境試驗箱的根本差別在于其機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，溫度沖擊箱主要由蓄冷箱、蓄熱箱和提籃結(jié)構(gòu)組成，樣品在提籃的帶動下在蓄冷箱和蓄熱箱之間快速轉(zhuǎn)換起到溫度沖擊的效果，整個沖擊過程中需要盡可能的避免樣品出現(xiàn)位移，這就需要測試人員在試驗初期對樣品結(jié)構(gòu)提前進(jìn)行預(yù)估，對可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行判斷后對樣品進(jìn)行加固處理，同時移動提籃在滿足標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時間的情況下，必須要做到緩起和緩?fù)５囊?，避免樣品在?jīng)受溫度沖擊的同時仍經(jīng)受額外的機(jī)械碰撞的應(yīng)力影響，導(dǎo)致后期在樣品失效分析上難以辨別失效模式。
2、恢復(fù)時間：溫度沖擊試驗中另一個典型參數(shù)是恢復(fù)時間，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的恢復(fù)時間指提籃內(nèi)空氣溫度的恢復(fù)時間，也可根據(jù)客戶要求將恢復(fù)時間定義為樣品恢復(fù)時間。對于前者，在測試過程中測試工程師可根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置蓄冷和蓄熱溫度來使提籃的空氣溫度恢復(fù)時間控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.1倍暴露時間內(nèi)或客戶要求的恢復(fù)時間范圍內(nèi)，而對于后者，僅利用蓄冷蓄熱溫度并不能有效的使樣品快速恢復(fù)到目標(biāo)溫度，這就需要測試工程師前期對樣品進(jìn)行預(yù)試驗，根據(jù)樣品的發(fā)熱情況，調(diào)整試驗預(yù)設(shè)參數(shù)，使樣品能夠迅速的達(dá)到預(yù)期溫度，起到縮短試驗時間的目的。
