电动汽车用锂离子蓄电池系统安全规范(4)

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纯电动汽车动力锂离子蓄电池系统安全规范

测试平台，再由测试平台根据电池状态和工作限值控制测试过程。测试平台检测蓄电池系统的电流、电压、容量等参数，并将这些数据作为检测结果和计算依据。蓄电池系统上传的参数不作为检测结果或测试依据。

5.2.3.5 通用测试

5.2.3.5.1 状态参数测量准确度

(1) 正式测试开始前，应先进行蓄电池包和系统的电子部件或BCU的状态参数测量准确度

试验，以确保测试时参数的准确性。

(2) 蓄电池包和系统的电子部件或BCU的状态参数测量准确度应满足表1的要求。

表1 状态参数测量精度要求

5.2.3.5.2 预处理测试

1) 正式测试开始前，蓄电池包和心态需要先进行预处理循环，以确保测试时蓄电池包和系统的性能处于激活和稳定的状态。

2) 预处理循环在室温下进行，具体步骤依据GB/T31467.1-2015或GB/T31466.1.4- 2015中

6.1进行。如果连续两次的放电容量的差别小于额定容量的3%，则蓄电池包和系统完成预处理测试。如果标准循环和一个新的测试项目之间时间间隔大于24h，则需要重新进行一次标准充电。

5.4 试验方法

5.4.1 单体蓄电池

所有安全试验均在有充分环境保护的条件下进行。如果测试对象有附加主动保护线路或装置，应除去。

5.4.1.1 过放电

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；以1C放电90min；观察1h。

5.4.1.2 过充电

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先以1C充电至电压达到企业技术条件规定的充电终止电压的1.5倍或充电时间达到1h；再观察1h。

5.4.1.3 短路

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池正、负极经外部短路10 min，外部

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线路电阻应小于5 mΩ；再观察1 h。

5.4.1.4 跌落

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池正负端子向下从1.5 m高度处自由跌落到水泥地面上；再观察1 h。

5.4.1.5 加热

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池放入温度箱,温度箱按照5 ℃/min的速率由室温升至130±2℃，并保持此温度30 min后停止加热；再观察1 h。

5.4.1.6 挤压

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先按GB/T31485-2015中6.2.7 b）中方法进行试验；再观察1h。

5.4.1.7 针刺

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先按GB/T31485-2015中6.2.8 b）中方法进行试验；再观察1h。

5.4.1.8 海水浸泡

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；将单体蓄电池浸入3.5% NaCl溶液（质量分数，模拟常温下的海水成分）中2 h，水深应完全浸没锅单体蓄电池。

5.2.6.9 温度循环

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先按GB/T31485-2015中6.2.10 b）中方法进行试验；再观察1h。

5.2.6.10 低气压

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池放入低气压箱中，调节试验箱中气压为11.6 kPa，温度为室温，静置6 h；再观察1 h。

5.4.2 蓄电池模块

测试用蓄电池模块样品应满足如下条件：

—— 总电压不低于单体蓄电池电压的5倍；

—— 额定容量不低于20Ah，或者与整车用蓄电池系统额定容量一致。

注：测试用蓄电池模块可由实际模块串并联组成。

所有安全试验均在有充分安全保护的环境条件下进行，如果测试对象有附加主动保护线路或装置，应除去。

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5.4.2.1 过放电

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；以1C放电90min；观察1h。

5.4.2.2 过充电

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先以1C充电至电压达到企业技术条件规定的充电终止电压的1.5倍或充电时间达到1h；再观察1h。

5.4.2.3 短路

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池正、负极经外部短路10 min，外部线路电阻应小于5 mΩ；再观察1 h。

5.4.2.4 跌落

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池正负端子向下从1.2m高度处自由跌落到水泥地面上；再观察1 h。

5.4.2.5 加热

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池放入温度箱,温度箱按照5 ℃/min的速率由室温升至130±2℃，并保持此温度30 min后停止加热；再观察1 h。

5.4.2.6 挤压

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先按GB/T31485-2015中6.3.7 b）中方法进行试验；再观察1h。

5.4.2.7 针刺

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先按GB/T31485-2015中6.3.8 b）中方法进行试验；再观察1h。

5.4.2.8 海水浸泡

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；将单体蓄电池浸入3.5% NaCl溶液（质量分数，模拟常温下的海水成分）中2 h，水深应完全浸没过单体蓄电池。

5.4.2.9 温度循环

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先按GB/T31485-2015中6.3.10 b）中方法进行试验；再观察1h。

5.4.2.10 低气压

单体蓄电池按5.3.1.3方法充电后；先将单体蓄电池放入低气压箱中，调节试验箱中气压为11.6 kPa，温度为室温，静置6 h；再观察1 h。

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5.4.3 蓄电池包及系统

5.4.3.1 振动

5.4.3.1.1 蓄电池包或系统的振动装置

参考GB/T 31467.3-2015 中7.1.1对测试对象在z轴、y轴、x轴三个方向进行振动测试。单个测试对象测试时间是21h，两个或三个对象可分别减少到15h和12h。试验过程中，监控测试对象内部最小监控单元的状态，如电压和温度等。振动测试后，观察2h。

5.4.3.1.2 蓄电池包或系统的电子装置的振动试验

参考GB/T 31467.3-2015 中7.1.2对测试对象在z轴、y轴、x轴三个方向进行振动测试，测试时间为8h。振动测试后，观察2h。

5.4.3.2 机械冲击

测试对象为蓄电池包或系统。对测试对象施加25g、15ms的半正弦冲击波形，z轴方向冲击3次，观察2h。

5.4.3.3 跌落

测试对象为蓄电池包或系统。测试对象以实际维修或者安装过程中最可能跌落的方向，若无法确定最可能跌落的方向，则沿z轴方向，从1m的高度处自由跌落到水泥地面上，观察2h。

5.4.3.4 翻转

测试对象为蓄电池包或系统。测试对象绕x轴先以6°/s速度转动360°，然后以90°增量旋转，每隔90°增量保持1h，旋转360°停止。观察2h。测试对象再绕y轴执行相同步骤。

5.4.3.5 模拟碰撞

测试对象为蓄电池包或系统。参考GB/T 31467.3-2015 中7.5.2对测试对象进行试验，观察2h。

5.4.3.6 挤压

测试对象为蓄电池包或系统。参考GB/T 31467.3-2015 中7.6.2对测试对象进行加压，观察1h。

5.4.3.7 温度冲击

测试对象为蓄电池包或系统。将测试对象至于（-40±2）℃的交变温度环境（分别保持8h）中，两种极端温度的转换时间在30min以内，循环5次。在室温下观察2h。

5.4.3.8 湿热循环

测试对象为蓄电池包或系统。参考GB/T 2423.4执行试验Db、变量见图4。其中最高温

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度是+80℃，循环次数5次。在室温下观察2h。

5.4.3.9 海水浸泡

测试对象为蓄电池包或系统。室温下，测试对象以实车装配状态与整车线束相连，然后以实车装配方向置于3.5%NaCl溶液（质量分数，模拟常温下的海水成分）中2h。水深要足以淹没测试对象。观察2h。

5.4.3.10 外部火烧

测试对象为蓄电池包或系统。参考GB/T 31467.3-2015 中7.10对测试对象进行测试，观察2h。

5.4.3.11 盐雾

测试对象为蓄电池包或系统。参考GB/T 31467.3-2015 中7.11对测试对象进行测试。

5.4.3.12 高海拔

测试对象为蓄电池包或系统。测试环境为海拔高度为4000m或等同高度的气压条件，稳定为室温。在测试环境下搁置5h，对测试对象进行1C（不超过400A）恒流放电至放电截至条件。观察2h。

5.4.3.13 过温保护

测试对象为蓄电池系统。测试中测试对象中所有控制系统处于工作状态。参考GB/T 31467.3-2015 中7.13.3对测试对象进行测试。

5.4.3.14 短路保护

测试对象为蓄电池系统。测试中测试对象中所有控制系统处于工作状态。将测试对象的接线端短路10min。短路电阻不大于20mΩ，由双方共同商定。观察2h。

5.4.3.15 过充电保护

测试对象为蓄电池包或系统。测试中测试对象中所有控制系统处于工作状态。参考GB/T 31467.3-2015 中7.15.3对测试对象进行过充电测试。观察2h。

5.4.3.16 过放电保护

测试对象为蓄电池包或系统。测试中测试对象中所有控制系统处于工作状态。参考GB/T 31467.3-2015 中7.16.3对测试对象进行过充电测试。观察2h。

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6.汽车电池安全防护设计

6.1 安全防护设计主要措施

6.1.1 防护方法 动力蓄电池系统安全防护的根本原则：阻止电能和化学能在系统正常运行状态和某些非正常状态（法律法规、标准所规定的情况，以及典型的失效情况），以不可控的方式释放，或减轻其不可控释放所带来的危害。安全防护设计的主要方法：

1) 阻止能量的不可控释放——预防危害发生；

2) 阻断能量不可控释放的路径——阻止危害发生后的蔓延；

3) 降低能量不可控释放的破坏——降低危害所造成的损害。

6.1.1.1 针对电击危害

1) 被动预防为主，保证足够的绝缘强度和有效的接触防护；

2) 采取有效的主动干预机制（针对绝缘缓慢失效），阻止危害发生，保证安全裕量；

3) 一旦发生，因为能量释放太快（毫秒级），无法及时进行中断或降损。

6.1.1.2 针对燃烧危害 1) 预防，中断和降损有效结合；

2) 主动防护，阻止过充，短路，过热等滥用情况，避免危害发生；

3) 良好的结构防护，保护电池在撞击，挤压，穿刺，跌落等情况下的安全性；

4) 良好的散热能力，降低内部热累计速度，避免热失控；

5) 内部组件的着火点温度阈值足够高，提高危害发生的门槛；

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