GB∕T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法.pdf

G/T 31485 2015 蓄圭K./、ICS 43.120 T 47 Safety reqnirements and test methods for traction battery of electric vehicle 2015-05-15实施2015-05-15发布 发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会目。本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。一一E司本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。GB/T 31485-2015 本标准起草单位:中国汽车技术研究中心、北京理工大学、中国电子科技集团公司第十八研究所、中嗣北方车辆研究所、深圳市比亚迪汽车有限公司、天津力神电池股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司技术巾心、中国第一汽车股份有限公司、重庆长安新能源汽车有限公司、东风汽车集团股份有限公司技术中心、北汽福田汽车股份有限公司、东风汽车有限公司东风日产乘用车公司、宁德时代新能源科技有限公司、湖北骆驼蓄电池研究院有限公司、中信同安盟固利动力科技有限公司、浙江谷神能源科技股份有限公司、哈尔滨光字电源股份有限公司、惠州市亿能电子有限公司、合肥国轩离科动力能源有限公司、海特电子集团有限公司、上海卡耐能源有限公司。本标准主要起草人:吴锋、王芳、肖成伟、孟祥峰、蔡毅、张建华、胡道中、樊彬、高洪波、王震坡、朱延眷、张会平、王敬、江文峰、张娜、吴宁宁、裴小娟、张甜、孙建平、朱延春、阮旭松、徐兴元、于洪涛、关成辑、杨聪娇、袁昌荣、夏洋、张会平、王海兰、李涛、郭岩。I 1 范围电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法G/T 31485-2015 本标准规定了电动汽车用动力蓄电池以下简称蓄电池的安全要求、试验方法和检验规则，本标准适用于装载在电动汽车上的钮离子蓄电池和金属氢化物镇蓄电池单体和模块，其他类型蓄电池参照执行.2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目朔的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 2900.41 电工术语原电池和蓄屯池GB/T 19596 电动汽车术语3 术语和定义GB/T 2900.41、GB/T19596中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 单体蓄电池secondary cell 直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。3.2 蓄电池模块baUery module 将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并联方式组合，且只有一对正负极输出端子，并作为电源使用的组合体。3.3 爆炸explosion 蓄电池外壳猛烈破裂，伴随剧烈响声，且有主要成分固体物质抛射出来。3.4 起火fre 蓄电池任何部位发生持续燃烧持续时间长于1s)。火花及拉弧不属于燃烧。3.5 漏液leakage.电池内部液体泄漏到电池壳体外部。3.6 壳体case 将蓄电池内部部件封装并为其提供防止与外部直接接触的保护部件。1 GB/T 31485-2015 4 符号下列符号适用于本文件。C1:1小时率额定容量(Ah)。11:1小时率放电电流，其数值等于C1(A)。5 要求5.1 单体蓄电池5.1.1 单体蓄电池按6.25.1.2 单体蓄电池按12.35.1.3 单体蓄电池.6.2试验时，应不爆炸、不起火、充电试验时，应不爆炸、不起火。短路试验时，应不爆炸、不起火。5.1.4 单体蓄电.5进行跌落试验时:a)对于b)对于垂肩5.1.5 单体5.1.6 1:在体5.1.7 单体5.1.8 单体5.1.9 单体5.1.10单5.2 蓄电池子Z电6.2.6进6.2.7 按6.2.8按6.2.9、噩嚣翠藩萎程辛辛运窍鹅毛:骂骂5.2.1 蓄电池模坠按喇L2远有过放电试验时，应不爆炸、不起火、不漏液。5.2.2 蓄电池模;块6.3、证行过充电试验时，应不爆炸、不起火。5.2.3 蓄电池模;块按、.1.4遗恒短路试验时，应不爆炸、不起火。5.2.4 蓄电池模:块按6.3、单行政恼验时:a)对于铿离子蓄电池，峰爆炸、b)对于金属氢化物镰蓄电池窍监生非、不起火。5.2.5 蓄电池模块按6.3.6进行加热试验时，桥穰r东起火。5.2.6 蓄电池模块按6.3.7进行挤压试验时，应不爆炸、不起火。5.2.7 蓄电池模块按6.3.8进行针刺试验时，应不爆炸、不起火。5.2.8 蓄电池模块按6.3.9进行海水浸泡试验时，应不爆炸、不起火。5.2.9 蓄电池模块按6.3.10进行温度循环试验时，应不爆炸、不起火、不漏液。5.2.10 蓄电池模块按6.3.11进行低气压试验时，应不爆炸、不起火、不漏液。6 试验方法6.1 试验条件6.1.1 环绕条件除另有规定外，试验应在温度为25oc士5OC，相对湿度为15%，_，90%，大气压力为86kPa_ 2 .卢106 kPa的环境中进行。本标准所提到的室温，是指25oc士20C。6.1.2 测量仪器、仪表准确度测量仪器、仪表准确度应满足以下要求:一一电压测量装置:不低于0.5级;一一电流测量装置:不低于0.5级;一一温度测量装置:土0.5C;一一时间测量装置:士0.1%;一一尺寸测量装置:士0.1%;一一质量测量装置:土0.1%。6.1.3 单体蓄电池充电GB/T 31485-2015 室温下，单体蓄电池先以111(A)电流放电至企业技术条件中规定的放电终止电压，搁置1h(或企业提供的不大于1h的搁置时间)，然后按企业提供的充电方法进行充电。若企业未提供充电方法，则依据以下方法充电:a)对于铿离子蓄电池，以11I(A)电流恒流充电至企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.0511(A)时停止充电，充电后搁置1h(或企业提供的不高于1h的搁置时间);b)对于金属氢化物锦蓄电池，以111(A)电流恒流充电1h，然后再以0.211充电1h，充电后静置1 h(或企业提供的不大于1h的静置时间。6.1.4 蓄电池模块充电室温下，蓄电池模块先以111(A)电流放电至任一单体蓄电池电压达到放电终止电压。搁置1h(或企业提供的不高于1h的搁置时间)，然后按企业提供的充电方法进行充电。若企业未提供充电方法，则依据以下方法充电za)对于铿离子蓄电池，以111(A)电流恒流充电至企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.0511(A)时停止充电，若充电过程中有单体蓄电池电压超过充电终止电压0.1V时则停止充电。充电后搁置1h(或企业提供的不高于1h的搁置时间。b)对于金属氢化物银蓄电池，以111(A)电流恒流充电1h，然后再以0.2I1充电1h，充电后静置1 h(或企业提供的不高于1h的静置时间。6.2 单体蓄电池安全性试验6.2.1 一般要求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。6.2.2 过放电过放电试验按照如下步骤进行:a)单体蓄电池按6.1.3方法充电;b)单体蓄电池以111(A)电流放电90min;3 GB/T 31485-2015 c)观察1ho 6.2.3 过充电过充电试验按照如下步骤进行za)单体蓄电池按6.1.3方法充电;b)以111(A)电流恒流充电至电压达到企业技术条件巾规定的充电终止电压的1.5倍或充电时间达1h后停止充电5c)观察1ho 6.2.4 短路短路试验按照如下a)单体蓄电b)将单体c)观察1606.2.5 跌落跌炼试a)单b)单6.2.6 加热加热试验a)单体蓄b)将单体蓄6.1 极经外部短路10min，外部线路电阻应小于5下步骤按6.1.正负.3方法充电。箱z、一一对于组离箱按照5.C/min的速率由士2OC，并保持此温度30min后、啕一对于金属氢化物镇室温升至85-C士2oC，并保持此温度2h后停止加热。c)观察1h。6.2.7 挤压挤压试验按照如下步骤进行:a)单体蓄电池按6.1.3方法充电。b)按下列条件进行试验:一一挤压方向:垂直于蓄电池极极方向施ffi(参考图1所示);一一挤压极形式:半径75mm的半圆柱体，半阴柱体的长度CL)大于被挤压电池的尺寸;一挤压速度:(5土l)mm/s;一一挤压程度:电压达到ov或变形盘达到30%或挤压力达到200kN后停止挤压。c)观察1h。4 GB/T 31485-2015 图1单体挤压板和挤压示意图b)用15m 层及面c)观.16.2.8 针和j针刺试验按照如下室a)单体蓄电池1ym的耐高温钢针针尖的困锥角度为矿25士5)mm/s的速度，从垂直于蓄电池极饭的方面光洁、无锈蚀、氧化位置宜靠近所刺6.2.9海水海AMAU 温度循环a)单体蓄b)单体蓄电c)观察1ho 电池浸全没过电;溶分唱2h 6.2.10 5 下步骤进行:3方法充电;中，温度箱温度按照表1和图2迸5次;环试验一个循温度时间增量累计时间温度变化率 .C/min mm mln 25。一4060 60 13/12 -40 90 150。25 60 210 13/12 85 90 300 2/3 85 110 410。25 70 480 6/7 G/T 31485-2015 100 80呻._.一-一-._-一60 40、220。-20-40 一一一一一一一一一一一一一一一一。100 200 300 400 500 时间/mm图2温度循环试验示意图6.2.11 低气压低气压试验接照如下步骤进行:a)单体蓄电池按6.1.3方法充电;b)单体蓄电池放入低气压箱中，调节试验箱中气压为11.6kPa，温度为室湿，静置6h;c)观察1h。6.3 蓄电池模块安全性试验6.3.1 一锻要求测试用蓄电池模块样品应满足如下条件:一一总电压不低于单体蓄电池电压的5倍;一一额定容量不低于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摸块申并联组成.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.6.3.2 过放电过放电试验按照如下步骤进行za)蓄电池模块按6.1.4方法充电;b)蓄电池模块以111(A)电流放电90min;c)观察1ho 6.3.3 过充电过充电试验按照如下步骤进行:a)蓄电池模块按6.1.4方法充电;b)以111(A)电流恒流充电至任一单体蓄电池电压达到企业技术条件巾规定的充电终止电压的1.5倍或充电时间达1h后停止充电;c)观察1h。6.3.4 短路短路试验按照如下步骤进行:6 GB/T 31485-2015 a)蓄电池模块按6.1.4方法充电;b)将蓄电池模块经外部短路10min，外部线路电阻应小于5mO;c)观察1h。6.3.5 跌落,跌落试验按照如下步骤进行:a)蓄电池模块按6.1.4方法充电;b)蓄电池模块正负端子向下从1.2m高度处自由跌落到水泥地面上;c)观察1ho 6.3.6 加热加热试验按照a)蓄电池b).4方法充电;池，温度箱按照5C/min的速率由室温升至1.C，并保持此温度士C，并保持此温6.3.7挤压挤如下步尺寸，但不超过一一保持10m血。c)观察1h。蓄电池模块在整车布局上最容易受到挤压的方得，则垂直于单体蓄电池排列方向施压如果最容易受到挤压一一挤一挤压程度:群吨F所列数值中较大模块重量的1000倍和表2.a)b)图3模块挤压饭和挤压示意图7 .、GB/T 31485-2015 表2挤压力选取表格挤压面接触单体数挤压)J/kN1 200 2-5 100X 11 5 500 6.3.8 针刺针刺试验按照如下步骤进行:a)蓄电池筷块按6.1.4方法充电;b)用;6mm_;10 mm的耐高温钢针针尖的困锥角度为450._,600，针的表面光沽，无锈蚀、氧化层及油污)，以(25土5)mm/s的速度，从垂直于蓄电池极板的方向，依次贯穿至少3个单体蓄电池钢针停留在蓄电池中，参考图4所示);c)观察1ho(a)b)c)图4针刺示意图6.3.9 海水浸泡海水浸泡试验按