汽車零部件檢測實驗室

淺談 GB/T31467.3-2015 新能源鋰電池安全性要求與測試方法技術要求

 



淺談 GB/T31467.3-2015 新能源鋰電池安全性要求與測試方法技術要求


隨著電動汽車的普及,不僅其應用范圍和數量不斷擴大,單只電池的能量也越來


越高。而不斷爆出的鋰電池安全事故,也使得人們越來越關注鋰電池的安全性。


針對電動汽車用電池安全性,以前一直依據 QC743 QC744 這兩個行業標準,


但這些標準要求并不是國標,故由全國汽車標準化技術委員會組織起草,于 2015


5 15 日發布。


現針對新標準的要求整理一些設備要求及規格:


蓄電池包和蓄電池系統的測試項目



序號
測試項目
適用范圍
試驗方法章條號




1
振動試驗
蓄電池包或系統
7.1.1


蓄電池包或系統的電子裝置
7.1.2
2
機械沖擊
蓄電池包或系統
7.2




3
跌落
蓄電池包或系統
7.3
4
翻轉
蓄電池包或系統
7.4
5
模擬碰撞
蓄電池包或系統
7.5
6
擠壓
蓄電池包或系統
7.6
7
溫度沖擊
蓄電池包或系統
7.7
8
濕熱循環
蓄電池包或系統
7.8




9
海水浸泡
蓄電池包或系統
7.9
10
外部火燒
蓄電池包或系統
7.10
11
鹽霧
蓄電池包或系統
7.11
12
高海拔
蓄電池包或系統
7.12
13
過溫保護
蓄電池系統
7.13
14
短路保護
蓄電池系統
7.14




15
過充電保護
蓄電池系統
7.15
16
過放電保護
蓄電池系統
7.16




安全性測試要求如下:


1.振動


主要測試內容


a振動測試在三個方向上進行,測試從 Z 軸開始,然后是 Y 軸,最后是 X 軸,測試過程參照 GB/T2423.56


b)每個方向的測試時間是 21H,如果測試對象是兩個,則可以減少到 15H,如果測試對象是


三個,則可以減少到 12H


C)測試過程中,監控測試對象內部最小監控單元的狀態,如電壓和溫度等


D)振動測試后,觀察 2H







序號
檢驗項
主要測試內容

參考設備及型號
參考圖片
































1
振動
a振動測試在三個方向上進行,測試

推力:3-35










Z 軸開始,然后是 Y 軸,最后是 X

載重:大于100T










軸,測試過程參照 GB/T2423.56












b)每個方向的測試時間是 21H,如果測

























試對象是兩個,則可以減少到 15H,如

























果測試對象是三個,則可以減少到 12H

























C)測試過程中,監控測試對象內部最小














-










監控單元的狀態,如電壓和溫度等

























D)振動測試后,觀察 2H























2
機械沖
a)測試對象為蓄電池包或系統











B)對測試對象施加25g、15ms的半正弦












沖擊波形,Z軸方向沖擊3次,觀察2H












C)要求:蓄電池包或系統無泄漏、外












殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的












絕緣電阻值不小于100Ω/V























3
跌落
a)測試對象為蓄電池包或系統












B)測試對象以實際維修或者安裝過程












中最可能跌落的方向,若無法確定最可












能跌落的方向,則沿 Z 軸方向,從 1M












的高度處自由跌落到水泥地面上,觀察












2H



































4
翻轉
A)測試對象為蓄電池包或系統




B)測試對象繞X 軸先以6°/S 速度轉動




360°,然后以90°增量旋轉,每隔90°




增量保持 1h,旋轉 360°停止。觀察 2h




C)測試對象繞Y 軸先以6°/S 速度轉動




360°,然后以90°增量旋轉,每隔90°




增量保持 1h,旋轉 360°停止,觀察 2H




D)要求:蓄電池包或系統無泄漏、外殼




破裂、著火或爆炸等現象,并保持連接




可靠、結構完好,試驗后的絕緣電阻值




不小于 100Ω/V


5
模擬碰
A)測試對象為蓄電池包或系統



B)測試對象水平安裝在帶有支架的臺




車上,根據測試對象的使用環境給臺車




施加表 7 和圖 3 中規定的脈沖(汽車行




駛方向為 X 軸,另一垂直于行駛方向的




水平方向為 Y 軸)。觀察 2H




C)要求:蓄電池包或系統無泄漏、外殼




破裂、著火或爆炸等現象。







6
擠壓
a) 測試對象為蓄電池包或系統




b) 按下列條件進行加壓:

包擠壓試驗臺


——擠壓板形式:半徑75mm的半圓柱




體,半圓柱體的高度大于被擠壓電池的




尺寸,但不超過1m。




——擠壓方向:XY方向(汽車行駛
擠壓試驗機



方向為X軸,另一垂直于行駛方向的水




平方向為Y軸)




——擠壓程度:擠壓力達到 200KN 或擠




壓變形量達到擠壓方向的整體尺寸的




30%時停止擠壓。




——擠壓力達到蓄電池模塊重量的




1000倍和500kN中較大值。




——保持 10min。




c) 觀察1h。












D)要求:蓄電池包或系統無著火、爆炸


現象







東莞市貝爾試驗設備有限公司
www.bellgroup.me












7
溫度沖
A)測試對象為蓄電池包或系統





B)測試對象置于(-40±2)℃~85±
快速溫變(濕熱)試驗





2的交變溫度環境中,兩種極端溫





度的轉換時間在30min以內。測試對象






在每個極端溫度環境中保持8H,循環5






次。在室溫下觀察2H






C)要求:蓄電池包或系統無泄漏、外殼






破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕






緣電阻值不小于100Ω/V











8
濕熱循
A)測試對象為蓄電池包或系統





B)參考 GB/T2423.4 執行試驗 Db、變量
快速溫變(濕熱)試驗





見圖 4.其中最高溫度是+80,循環次





5 次。在室溫下觀察 2H






C)要求:蓄電池包或系統無泄漏、外殼






破裂、著火或爆炸等現象。試驗后 30min






之內的絕緣電阻值不小于 100Ω/V











9
海水浸
A)測試對象為蓄電池包或系統





B)室溫下,測試對象以實車裝配狀態與






整車線束相連,然后以實車裝配方向置













3.5%NaCL 溶液(質量分數,模擬常






溫下的海水成分)中 2H。水深要足以淹






沒測試對象。觀察 2H






C)要求:蓄電池包或系統無著火或爆炸






等現象











10
外部火
A)測試對象為蓄電池包或系統
外部火燒試




B)測試中,盛放汽油的平盤尺寸超過
驗機





測試對象水平尺寸 20CM ,不超過






50CM。平盤高度不高于汽油表面8CM。






汽油液面與測試對象的距離設定為






50CM,或者為車輛空載狀態下測試對






象底面的離地高度,或者由雙方商定。






平盤底層注入水。






C)在離被測設備至少 3M 遠的地方點






燃汽油,經過 60S 的預熱后,將油盤置






于被測設備下方。如果油盤尺寸太大,






無法移動,可以采用移動被測樣品盒支






架的方式。






D)測試對象直接暴露在火焰下 70S






E)將蓋板蓋在油盤上。測試對象在該






狀態下測試 60S?;蚪涬p方協商同意,
















繼續直接暴露在火焰中 60S。





F)將油盤移走,觀察 2H





G)要求:蓄電池包或系統無爆炸線性,





若有火苗,應在火源移開后 2min 內熄














11
鹽霧
A)測試對象為蓄電池包或系統





B)參照 GB/T2423.18 嚴酷等級(5)進
濕試驗房




行四個試驗循環。





C)鹽溶液采用氯化鈉(化學純、分析





純)和蒸餾水或去離子水配置,其濃度





為(5±0.1%(質量分數)。(20±2





下測量 PH 值在 6.5~7.2 之間。





D)將測試對象放入鹽霧箱,在 15





~35下噴鹽霧 2H,噴霧結束后,將測





試對象轉移到濕熱箱中存 20H~22H,溫





度為(40±2,相對濕度為(93±





3%,組成一個循環。將這一循環再





重復三次,然后在試驗標準大氣條件





(溫度為 23 ± 2 ,相對濕度為





45%~55%下存 3D,組成一個周期。重





復進行 4 個周期測試。





E)要求:蓄電池包或系統無泄漏、外





殼破裂、著火或爆炸現象。









12
高海拔
A)測試對象為蓄電池包或系統
高海拔試驗




B)測試環境:海拔高度為 4000M 或同
裝置




高度的氣壓條件,溫度為室溫。





C)在 B)的測試環境下擱置 5H,對測





試對象進行 1C(不超過 400A)恒流放





電至放電截止條件。觀察 2H





D)要求:蓄電池包或系統無放電電流





銳變、電壓異常、泄漏、外殼破裂、著





火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值





不小于 100Ω/V



13
過溫保
A)測試對象為蓄電池系統




B)測試中測試對象中所有控制系統處





于工作狀態





C)測試溫度為測試對象最高工作溫





度,以測試對象允許的最大持續充放電





電流進行充放電試驗,直至電池管理系





統起作用,或達到以下條件時停止試





驗:





--超過最高工作溫度 10





-- 1H 內最高溫度變化值小于 4





--出現其他意外情況








東莞市貝爾試驗設備有限公司
www.bellgroup.me












D)要求:電池管理系統起作用,蓄電





池系統無噴氣、外殼破裂、著火或爆炸





等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于





100Ω/V



14
短路保
A)測試對象為蓄電池系統




B)測試中測試對象的所有控制系統應





處于工作狀態。





C)將測試對象的接線端短路 10min





D)短路電阻不大于 20mΩ,由雙方共





同商定。觀察 2H





E)要求:保護裝置起作用,蓄電池系





統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現





象。試驗后的絕緣電阻值不小于 100Ω





/V



15
過充電
A)測試對象為蓄電池系統




保護
B)測試中測試對象中所有控制系統應





處于工作狀態。





C)充電電流倍率為 1C 或者由雙方協





商確定,充電至電池管理系統系統起作





用,或達到以下條件時停止試驗:





——測試對象的最高電壓的 1.2 倍;





——SOC=130%





——超過廠家規定的最高溫度 5





——出現其他意外情況。





試驗后,觀察 2H





D)要求:電池管理系統起作用,蓄電





池系統無外殼破裂,著火或爆炸等現





象。試驗后的絕緣電阻值不小于 100Ω





/V



16
過放電
A)測試對象為蓄電池系統




保護
B)測試中測試對象中所有控制系統應





處于工作狀態。





C)標準放電至放電截止條件,繼續以





1C(不超過 400A)放電,直至電池管





理系統起作用,或達到以下條件時停止





試驗:





——總電壓低于額定電壓的 25%





——過放電時間超過 30min





——廠家規定的最高溫度 5





——出現其他意外情況。





試驗后,觀察 2H





D)要求:電池管理系統起作用,蓄電





池系統無外殼破裂,著火或爆炸等現





象。試驗后的絕緣電阻值不小于 100Ω















廣電計量檢測環境實驗室具備涵蓋民用及軍工領域產品的全部環境試驗項目能力,擁有國內先進環境試驗設備400余臺套,滿足GJB150-1986、GJB150A-2009、GB/T2423、RTCA/DO-160G、GJBA-1986、IEC-60068、各車廠標準、非標等試驗要求,實現力學環境、氣候環境、綜合環境、特種環境及電源適應性等試驗需求。



廣電計量汽車電子產品電磁兼容測試能力全面,是目前華南地區唯一能夠滿足ISO7637標準要求的實驗室。測試范圍包括輻射抗擾度、無線電騷擾、零部件/模塊的傳導和輻射發射、電壓瞬時騷擾、電源線瞬時傳導抗擾度、信號線瞬時傳導抗擾度、靜電放電、電波暗室法輻射抗擾度和大電流注入法輻射抗擾度,完全滿足ISO7637汽車電子產品瞬時抗擾度測試標準,同時還滿足了各大汽車廠商如大眾、寶馬、奔馳、吉利、日產等的企業標準的要求。

檢測零部件范圍:




汽車發動機控制器、導航、倒車雷達、行車記錄儀、控制器單元ECU、空調總成、汽車燈具、喇叭、車載接收機、汽車用交流發電機、接線盒、汽車用蜂鳴器、汽車倒車報警器、汽車信號閃光器、汽車儀表。





與我們合作汽車客戶代表:大眾、沃爾沃、廣汽、東風日產、東風本田、中國
汽、長城汽車、江淮汽車、北汽集團、海馬汽車、長安汽車、五菱汽車、東風汽車、比亞迪、奇瑞、吉利汽車。

===================================

張海鵬(業務經理)-廣州廣電計量檢測股份有限公司

電話:186 2090 8348;020-6628 9503

郵箱:zhanghp@grgtest.com