鋰離子電池組 Hipot 耐壓測試

EEC 華儀自 1978 年起專注於電氣安全測試儀的製造,旗下 EEC-31 與 EEC-41 Hipot 耐壓測試儀專為中小型製造商設計,製造與服務據點均設於亞太地區。本文將說明 Hipot 耐壓測試在鋰離子電池組生產流程中的定位、哪些零組件適合使用通用型測試儀進行測試,以及如何選擇適當的測試電壓。若您想進一步了解不同測試方法的原理與應用,可參考我們的 AC Hipot、DC Hipot 與絕緣阻抗測試選擇指南。
鋰離子電池模組常見的產線測試項目之一,是在正極或負極端子與外殼之間進行絕緣阻抗測試。我們許多電池產業客戶指定的測試條件為 500V DC、持續 60 秒,合格標準為絕緣阻抗大於 5 MΩ。EEC-31 Hipot 測試儀可執行此項測試,也可在裝入電芯前,針對電池組的各項零組件進行測試。
為什麼不應使用通用型 Hipot 測試儀測試已充電的電池組
鋰離子電芯在完成化成程序後便具有電壓,因此電池模組一旦完成電芯串接,即屬於帶電設備。EEC-41 使用手冊明確指出,絕對不可對帶電電路或設備進行 Hipot 耐壓測試,EEC-31 也同樣遵循此項使用原則。
為什麼越早發現絕緣缺陷,處理成本越低
電池組的絕緣缺陷通常源自個別零組件,例如匯流排絕緣套在搬運過程中遭到割傷、線束被壓在蓋板下而受到擠壓,或冷卻板上遺漏黏貼絕緣膜。若能在進料檢驗或次組裝階段發現問題,通常只需更換有缺陷的零組件即可。若等到電芯完成連接後才發現,則必須先確保電池組處於安全狀態,再進行部分拆解,不僅需要花費更多時間,也會增加作業人員面臨的安全風險。
鋰離子電池組有哪些零組件可以進行 Hipot 耐壓測試?
任何用來隔離高壓電路與外殼的零件,都可以在裝入電芯前單獨進行測試。實際需要測試的零組件及測試電壓,應依客戶規格與相關認證標準而定。以下介紹客戶較常進行測試的零組件。
外殼、冷卻板與模組框架
當外殼、冷卻板或模組框架表面具有絕緣塗層或絕緣膜時,可在導電本體與測試電極之間進行 DC 耐壓測試,以確認絕緣層的完整性。我們也建議搭配絕緣阻抗測試,除了判定測試是否通過,還能記錄每個零組件的實際測量數值。不過,測試方式仍應以適用的測試標準及相關規範為依據。
匯流排與高壓線束組件
具有絕緣包覆層的匯流排與高壓線束組件,可在導體與接地治具之間進行耐壓測試。由於組裝完成的電池組以直流電運作,這類零組件通常採用 DC 耐壓測試,同時也能避免 AC 耐壓測試時因電容效應而產生的誤判。
透過接地阻抗測試檢查外殼接地連接
電池組中外露的導電部件,例如外殼,必須與車輛底盤保持低阻抗連接。UN Regulation No. 100 對此連接訂有明確要求:在通入至少 0.2A 的測試電流時,電阻值須低於 0.1Ω。
此項測試可在裝入電芯前,直接針對空殼體進行。測試時,測試儀會在各外露導電部件與外殼連接車輛底盤的接點之間通入電流。EEC-41 的接地阻抗測試功能可輸出 1.0A 至 32.0A 的測試電流,高於法規規定的 0.2A 最低要求。
選擇絕緣阻抗測試電壓
針對電池組零組件,我們建議採用高於電池組標稱電壓的測試電壓,以確保各零組件承受的電壓應力至少不低於實際使用條件。
EEC-41 的絕緣阻抗測試電壓最高可達 1 kV,量測範圍最高可達 1,000 MΩ,足以涵蓋標稱電壓低於 1 kV 的電池組零組件,包括 400V 與 800V 的設計。EEC-31 的絕緣阻抗測試電壓則最高可達 4 kV,量測範圍最高可達 200 GΩ,適用於更高電壓的設計,或客戶規格要求採用更高測試電壓的情況,提供更充裕的測試範圍。
每次 DC 測試後務必為零件進行放電
DC 耐壓測試或絕緣阻抗測試結束後,受測零組件與測試治具上可能仍殘留電荷。EEC-41 使用手冊明確要求,操作人員在接觸受測物或拆卸測試線之前,務必先對受測物及所有接觸過高壓的部位進行放電。建議將此步驟納入產線的標準作業程序,避免操作人員遺漏,對新進人員而言尤其重要。
哪款 EEC 華儀測試儀適合您的電池組零組件產線?
EEC-31 與 EEC-41 具備相同的 DC 耐壓測試規格,主要差異在於絕緣阻抗的量測範圍,以及是否具備接地阻抗測試功能。
| EEC-31 | EEC-41 | |
|---|---|---|
| 測試功能 | ACW, DCW, IR | ACW、DCW、IR、接地阻抗 |
| DC 耐壓 | 4 kV @ 5 mA | 4 kV @ 5 mA |
| 絕緣阻抗 | 4 kV,最高 200 GΩ | 1 kV,最高 1,000 MΩ |
| 接地阻抗 | 不支援 | 1.0 至 32.0 A |
| 適用對象 | 較高電壓電池組的絕緣零件 | 標稱電壓低於 1 kV 電池組的絕緣零件與外殼搭接檢查 |
何時選擇 EEC-41 更為合適
若您的產線除了線束組件、配線與匯流排之外,也負責外殼組裝,EEC-41 四合一 Hipot 與接地阻抗測試儀可在同一測試站完成接地連接檢查與各項絕緣測試。其內建三組測試記憶功能,可儲存測試參數,操作人員無需在每批次測試開始前重新輸入設定。若想進一步了解接地阻抗測試功能,可參考我們的具備接地阻抗功能的 Hipot 測試儀選購指南。
何時選擇 EEC-31 更為合適
若您的產線僅需測試絕緣零組件,或客戶規格要求的絕緣阻抗測試電壓高於 1 kV,EEC-31 三合一 Hipot 測試儀便能滿足需求。其機身更為輕巧,重量僅 5.46 公斤。兩款機型均通過 CE 認證並符合 IEC 標準,也都支援透過 PLC 在自動化產線上啟動測試。詳細說明可參考我們的 Hipot 測試儀 PLC 遠端控制一文。
若您能提供客戶針對電池零組件訂定的測試規格,我們將協助確認適用的測試儀機型。歡迎聯絡我們的應用工程師,並提供相關測試規格及預估產量,以便我們協助您選擇最符合需求的機型。
常見問題
可以使用 EEC 華儀的測試儀對已充電的鋰離子電池組進行 Hipot 測試嗎?
EEC-31 與 EEC-41 Hipot 測試儀不適用於已充電的鋰離子電池模組或成品電池組,因為電芯一旦完成連接,電池組便屬於帶電設備,而 EEC-41 使用手冊也明確禁止對帶電設備進行 Hipot 耐壓測試。兩款測試儀適用於裝入電芯前的電池組零組件測試,例如外殼、匯流排與高壓線束組件。
電動車電池組需要多少絕緣阻抗?
依據 UN Regulation No. 100,電動車中與交流匯流排相互獨立的直流高壓匯流排,其與電氣底盤之間的最低絕緣阻抗要求為每伏特工作電壓 100Ω。換算後,400V 電池組的最低要求為 40 kΩ,800V 電池組則為 80 kΩ。這是針對整體系統的型式認證最低要求,個別電池組零組件的產線測試限值則應依客戶規格而定。EEC 華儀 EEC-41 Hipot 測試儀的絕緣阻抗量測範圍最高可達 1,000 MΩ,足以涵蓋上述最低要求。
電池組零組件的絕緣阻抗測試應採用多少測試電壓?
UN Regulation No. 100 規定,零組件層級的絕緣測試應採用高於受測裝置標稱電壓的直流測試電壓。針對電池組零組件,EEC 華儀建議採用高於電池組標稱電壓的測試電壓。EEC-41 Hipot 測試儀的絕緣阻抗測試電壓最高可達 1 kV,EEC-31 則最高可達 4 kV。
哪款 EEC 華儀 Hipot 測試儀適合電池組零組件測試?
EEC-41 適合標稱電壓低於 1 kV,且需要同時進行絕緣測試與外殼接地連接檢查的電池組產線。其整合了 DC 耐壓測試、最高 1 kV 的絕緣阻抗測試,以及 1.0A 至 32.0A 的接地阻抗測試功能。EEC-31 Hipot 測試儀則適合僅需測試絕緣零組件,或需要採用高於 1 kV 絕緣阻抗測試電壓的產線,其絕緣阻抗測試電壓最高可達 4 kV。
GB 38031-2025 電動車動力電池安全標準何時生效?
依據中國工業和信息化部公布的資料,中國電動車動力電池安全標準 GB 38031-2025 已於 2026 年 7 月 1 日正式實施。該標準適用於提供車輛驅動動力的電池,不涵蓋非驅動用途的電池。供應中國車廠的電池零組件製造商,應依據該標準的相關要求,檢視並確認現行產線測試計畫是否符合規範。