全球電動汽車市場需求持續快速增長。據報道，阿維森納能源公司的世界各地的汽車制造商將在2030年前向電動汽車投資數十億美元[1]。大眾計劃投資大約400億美元用于研發超過300種世界各地不同的電動汽車模型[1]。福特計劃投資110億美元在全世界推出40個新的電動和混合動力模型。通用汽車宣稱2025年前出售20款全電動汽車[1]。在亞洲，豐田、本田和日產都積極計劃推出各種各樣的新電動汽車模型。中國汽車制造商宣稱對電動汽車的開發進行重大投資。
人口和城市的顯著增長，導致現有交通和能源解決方案面臨挑戰，推動著電動汽車需求的全球趨勢。電動汽車投資領先的國家包括德國、中國、美國、日本、韓國和法國[1]。然而，從全球鋰離子電池產量的百分比來看，中國以占全球產能60%的份額遙遙領先。韓國和日本緊隨其后，各占全球生產能力的15%和17%。
電動汽車通過一個由充電電池系統供電的大型電動機的驅動[2]。可充電電池存儲系統(RESS)電動汽車包括一個復雜的電池[2]。電池受控制釋放的能量提供有用的電能，而不受控制釋放的能量會產生危險的安全隱患。
鋰離子電池仍然是電動車生產的主要選擇。以下是目前市場上使用的鋰離子電池類型的例子。
| 鋰鈷氧化物(LiCoO2)電池 | 特斯拉跑車和精靈電動驅動(ED)使用鋰鈷電池。這些電池能量密度高，壽命周期長，但熱穩定性差，在運行過程中需要監控以確保安全[3]。 |
| 鋰錳氧化物(LiMn2O4) | 多家電動汽車制造商使用鋰錳電池混合鋰錳鈷氧化物(NMC)來提高能量和壽命(3)。 |
| 磷酸鐵鋰(LiFePO4) | 磷酸鐵鋰電池具有較高的功率重量比、高安全性和抗熱失控能力。這些電池在汽車行業中越來越受歡迎。 |
| 鋰鎳錳鈷氧化物(Li(NixMnyCo1-x-y)O2) | 包括尼桑、雪弗蘭和寶馬在內的制造商采用這些鎳錳結合的鋰離子電池，產生了優異的熱特性[3]。 |
| 鋰鎳鈷氧化鋁(Li(NixCoyAl1-x-y)O2) | 特斯拉是目前已知的唯一一家使用鋰鎳鈷鋁(NCA)電池的電動汽車制造商，這些電池需要特殊的監測和安全防范措施。 |
鋰離子電池面臨特殊的挑戰，比如熱失控，它表現為電池溫度突然迅速增加[2]。這些突然增加的溫度可能會導致火災甚至爆炸[2]。世界各地都有鋰離子電池爆炸后起火事故[4]的零星報道事件。全面準確的檢測對確保駕駛員的安全至關重要。
電池安全標準和法規要求在實際電池應用中發現的濫用環境條件下進行測試。電動汽車/混合動力汽車(EV/HEV)、2輪和4輪汽車、筆記本電腦以及可穿戴設備的電池標準包括但不限于：
| IEC 62133 | 便攜式密封二次電池及由其制造的電池的安全要求 |
| SAE J2464 | 電動汽車電池濫用測試 |
| UL 2054 | 電池組測試與認證 |
| UL 2202 | 電動汽車安全充電系統設備標準 |
| UL 2231-2 | 電動汽車供電電路安全人員保護系統標準:充電系統用保護裝置的特殊要求 |
| UN38.3 | 危險貨物運輸 |
| ISO 12405-1 | 鋰離子牽引電池組及系統 |
| SAE J2380 | 單電池耐久性試驗 |
| GMW16390 | 通用汽車制造標準 |
為了識別溫度、濕度、振動、輸入電力等綜合環境對電氣和機電組件的安全、完整性、地面及飛行工作性能的不利影響，制定了綜合環境測試標準MIL-STD-810H和方法520.5。
在綜合環境中進行試驗可能會產生在單個環境試驗中不會出現的失效。這種試驗方法的新特點是增加了輸入電源作為環境；包括電壓/頻率的變化，以及系統固有性質的瞬變(如適用)。雖然幾乎不可能完全復制在運輸、存儲、工作和維護期間的復雜環境組合，其目的是將有代表性的應力組合應用于被試驗設備，以確定性能和功能。
晶鉆儀器提供完整的電池測試解決方案，符合機械、濕度和溫度測試各種標準和規范的強大的解決方案。采用IEEE時間同步的Spider-101溫濕度控制器，方便地對電池、電氣和機電元件進行溫度、濕度和振動測試。它是具有以下優點的控制器：
- 一個用戶界面，用于設置溫度、濕度、振動等運行計劃；
- 完全網絡化，允許用戶通過以太網連接多個硬件設備，允許一臺PC機同時控制所有設備；
- 能夠通過一個CAN總線提取電池信息，并支持各種動作，包括緊急關機；
- 使用一個軟件應用程序訪問和控制；
- 精確的時間同步數據采集；
- 一個綜合測試報告——如果測試報告是由多個應用程序單獨生成的，那么時鐘和時間表將不會協調，這與晶鉆儀器的EDM THV軟件生成的集成測試報告不同。
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引用文獻
1.Pillot, Christophe. “The Rechargeable Battery Market and Main Trends 2018-2030.” Stockage Batterie Conference on May 28, 2019 in Paris, France, Avicenne Energy, 2019.
2.?Mok, Brian. “Types of Batteries Uses for Electric Vehicles.” Submitted as coursework for PH240, Stanford University, Fall 2016, http://large.stanford.edu/courses/2016/ph240/mok2/
3.?Miao, Yu, et al. “Current Li-Ion Battery Technologies in Electric Vehicles and Opportunities for Advancements.” Energies, vol. 12, no. 6, 2019, p. 1074., doi:10.3390/en12061074.
4.Siacon, Aleanna. “Electric Car Batteries Can Catch Fire Days after an Accident.” Chicagotribune.com, Chicago Tribune, 18 Aug. 2019, https://www.chicagotribune.com/autos/sns-auto-electric-car-batteries-can-catch-fire-days-after-an-accident-20190531-story.htm