一、行业技术需求

进入"双碳"时代，新能源汽车产销量连续多年高速增长，2024年中国新能源汽车渗透率突破40%，动力电池需求急剧扩张。作为电动汽车核心部件，方形锂离子动力电池在数百至数千次充放电循环中，内部正负极材料持续发生锂离子嵌入与脱出，引起极片体积反复胀缩，宏观上表现为电池单体对外壳及模组端板施加持续增大的膨胀力。

这一现象带来三重危害：其一，累积的机械应力可造成模组端板变形乃至破裂，影响电池包结构完整性；其二，膨胀力增大与电解液消耗、活性材料损失密切相关，直接导致容量衰减和续航里程缩短；其三，极端情况下膨胀力触发安全阀提前开启，引发热失控链式反应，威胁整车安全。

电池的膨胀力不仅与循环次数、环境温度、充放电倍率及截止电压相关，更与电池包整体结构设计强度和安全阀泄压力设计密切关联。在标准发布前，行业内缺乏统一的膨胀力测试方法规范，各企业采用的传感器选型、夹具设计、数据采集方案差异显著，测试结果不具可比性，严重制约了行业协同与产品认证效率。

正是在此背景下，以深圳市比亚迪锂电池有限公司为牵头单位，联合亿纬锂能、德赛电池、中国汽车工程研究院、山东大学等15家产学研机构，于2023年6月启动标准制定工作，历经立项、草案、征求意见、送审、报批等完整程序，于2025年5月1日正式发布实施T/TMAC 146—2025《动力电池循环过程膨胀力试验方法》。

二、技术指标分析

本标准围绕"测什么、用什么测、怎么测、如何处理数据"四个维度，建立了系统完整的膨胀力评价体系，核心技术指标涵盖测试环境要求、仪器精度要求、传感器选型规则、循环测试参数及数据处理规范五个方面。

（一）测试环境要求

标准规定测试基准环境为：温度25℃±2℃，相对湿度15%~90%，大气压力86~106 kPa。当环境温度发生变化时，电池单体需在目标温度下静置12小时以完成环境适应，方可开始测试，确保消除温度历史效应对膨胀力的干扰。

（二）仪器精度与过程控制要求

（三）传感器选型规则

标准明确了基于电池长度的传感器数量选型规则：当电池长度小于300 mm时，使用1只传感器居中安装；当电池长度大于等于300 mm时，使用2只或以上传感器均布安装。针对刀片类电池，根据其长度分布提出了与传感器数量相匹配的方案，有效解决了大尺寸电池膨胀力分布不均匀的测试难题。

传感器量程应按电池实际膨胀力范围确定，通常工作值不超过传感器最大量程的80%，并需定期检定以保证长期测试的可靠性。压力计算采用公式 F = U₀ × k（F为实际压力值，单位kN；U₀为采集电压值；k为传感器系数），多传感器场景下需将所有传感器测试量值相加。

（四）循环测试核心参数

（五）数据处理与特征曲线

标准要求对测试数据进行三类特征曲线分析：①膨胀力—时间曲线，揭示充放电过程中膨胀力的实时波动规律，可捕捉异常突变事件；②最大/小膨胀力—循环次数曲线，追踪电池全生命周期的膨胀力退化趋势，用于预测寿命终止点；③DCIR增长率—循环次数曲线，关联阻抗增长与膨胀力的协同演化，实现多维度电池健康状态评估。

三、与现行国行标的关系

T/TMAC 146—2025在充分衔接现行国家标准框架的基础上，填补了膨胀力专项测试方法的空白，与相关标准形成层次互补、协同配套的关系，而非替代关系。

值得关注的是，本标准是国内首项专门针对动力电池循环过程膨胀力的测试方法标准，不涉及国际标准的转化，属于自主创制。这一创制填补了国内外标准体系在该细分领域的显著空白，也意味着我国在动力电池安全评价方法领域已具备引领国际标准化工作的潜力。

四、对生产实践的指导

标准的落地应用价值体现在从设计研发到生产制造、从性能验证到售后维护的全链条指导上，主要体现在以下六个维度。

电池包结构设计优化：标准要求参考仿真模拟最大膨胀力—位移曲线确定膨胀力夹具厚度，并将夹具变形量控制在电池厚度的0.5%以内。这一规定使电池包设计工程师能够基于标准化的实测数据精准预判端板承载需求，避免过设计造成成本浪费或欠设计埋下安全隐患。

夹具工装标准化：标准明确了固定间隙法为主要约束方式，并规定了不锈钢或铝合金两种夹具材质选择规则，消除了企业间工装差异对测试结果的系统误差，为跨企业、跨机构的测试数据互认提供了物质基础。

新品研发全程验证：通过RPT参考性能测试与每100次循环插入评估相结合的方式，配合500次全程膨胀力连续采集，使研发团队能够系统识别膨胀力劣化拐点，为电池寿命设计决策提供量化依据。

安全阀精准设计：标准提供的膨胀力实测数据与SOC、温度、充放电倍率的关联分析，为安全阀开启压力阈值的精确设定提供了直接技术依据，有助于降低安全阀误触发率，提升整车安全性。

第三方检测认证效率提升：统一的传感器接线方式（供电正+E、供电负-E、输出正+S、输出负-S）、定期检定要求和数据采集协议，使不同检测机构的测试结果具有可比性，推动认证效率大幅提升。

多型号电池广泛适用：针对刀片电池和大容量方形电池的传感器布局规则，解决了行业新兴电池形态的膨胀力测试盲区，为全型号产品提供了统一的评价框架。

在操作层面，标准特别提醒：夹具安装应在低SOC状态下进行（电池厚度处于较小值），以获得准确的初始间隙基准；螺栓应按对角线顺序依次紧固，防止局部应力集中导致导板变形，影响传感器读数准确性。

五、取得的成效

经过比亚迪、亿纬锂能等15家单位历时约两年的研发攻关与标准化工作，T/TMAC 146-2025的编制与应用取得了多方面显著成效，标志着我国动力电池安全评价体系建设迈出重要一步。

一是填补国内外标准空白。T/TMAC 146—2025是国内首项专门针对动力电池循环过程膨胀力的团体标准，不涉及国际标准转化，为我国动力电池安全评价体系提供了原创方法支撑，也为后续推动ISO等国际标准化工作积累了系统性技术储备。

二是汇聚行业顶尖技术力量。15家起草单位涵盖头部电池制造商、汽车检测机构、高校及认证机构，代表了行业最高水准的技术共识。征求意见阶段共收集54条意见，采纳率高达96.3%（52/54），体现了广泛的行业认可度和严谨的技术论证过程。

三是建立高质量膨胀力测试方法体系。标准通过对压力传感器法、位移传感器法和力学模拟法的系统比较，确定了最适合电池长期循环批量验证的测试方法；结合历史测试数据和仿真结果，形成了传感器安装数量与布局的量化规则，解决了行业长期面临的传感器选型和安装标准化问题。

四是支撑热失控早期预警技术发展。标准建立的膨胀力长期监测体系，将机械应力变化与电化学状态、热行为深度关联，为热失控早期探测提供了关键信号维度，对保障新能源汽车行驶安全具有重大实践价值。

五是推动产业链协同创新降本增效。统一的测试方法消除了企业间测试数据的不可比性，加速了电池设计—验证—认证全流程的标准化，有助于降低行业整体测试成本，提升供应链效率，为新能源汽车产业高质量发展提供了有力的标准支撑。