電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池安全要求_第1頁(yè)
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GBXXXXX—XXXX前??言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC114)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位:本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位:本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:引??言本引言旨在介紹本標(biāo)準(zhǔn)的要求所依據(jù)的原則,理解這些原則對(duì)電動(dòng)汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用是很有必要的。需要注意的是本標(biāo)準(zhǔn)僅考慮電動(dòng)汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)最基本的安全要求以提供對(duì)人身的安全保護(hù),不涉及生產(chǎn)和運(yùn)輸安全,也不涉及性能和功能特性。隨著技術(shù)和工藝的進(jìn)一步發(fā)展必然會(huì)要求進(jìn)一步修訂本標(biāo)準(zhǔn)。在本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)電動(dòng)汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)導(dǎo)致的危險(xiǎn)是指:——泄漏,可能導(dǎo)致高壓安全、絕緣失效間接造成電擊、起火等危險(xiǎn);——起火,直接燒傷人體;——爆炸,直接危害人體;——電擊,由于電流流過(guò)人體而引起的傷害。在確定電動(dòng)汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)采用何種設(shè)計(jì)方案時(shí),需遵守以下的優(yōu)先次序:——首先,如有可能,優(yōu)先選擇安全性高的材料,盡量避免使用容易出現(xiàn)絕緣失效、熱失控或燃燒起火的材料;——其次,如果無(wú)法實(shí)行以上原則,那么需制定保護(hù)措施,減少或消除危險(xiǎn)發(fā)生的可能性。上述原則不能代替本標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)要求,只是讓設(shè)計(jì)者了解這些要求所依據(jù)的原則。電動(dòng)汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)的安全性與其材料選擇、設(shè)計(jì)及使用條件有關(guān)。其中使用條件包含了正常使用條件、可預(yù)見的誤用條件和可預(yù)見的故障條件,還包括影響其安全的環(huán)境條件諸如溫度、海拔等因素。電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池安全要求范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池(以下簡(jiǎn)稱鋰離子電池)單體、電池包或系統(tǒng)的安全要求和試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于裝載在電動(dòng)汽車上的鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng),鎳氫電池單體、電池包或系統(tǒng)等可參照?qǐng)?zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Db交變濕熱(12h+12h循環(huán))GB/T2423.17電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ka:鹽霧GB/T2423.43電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法振動(dòng)、沖擊和類似動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)樣品的安裝GB/T2423.56電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fh:寬帶隨機(jī)振動(dòng)(數(shù)字控制)和導(dǎo)則GB/T3730.1-2001汽車和掛車類型的術(shù)語(yǔ)和定義GB/T4208-2017外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)GB/T19596-2017電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)GB/T28046.1-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第1部分:一般規(guī)定GB/T28046.3道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第3部分:機(jī)械負(fù)荷GB/T28046.4道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第4部分:氣候負(fù)荷術(shù)語(yǔ)與定義GB/T3730.1-2001、GB/T19596-2017界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。鋰離子電池單體lithium-ioncell利用鋰離子作為導(dǎo)電離子,在陽(yáng)極和陰極之間移動(dòng),將化學(xué)能與電能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的基本單元裝置,通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子,并被設(shè)計(jì)成可充電。鋰離子電池模塊lithium-ionbatterymodule將一個(gè)以上鋰離子電池單體按照串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式組合,并作為電源使用的組合體。也稱作鋰離子電池組。鋰離子電池包lithium-ionbatterypack通常包括鋰離子電池單體、鋰離子電池管理系統(tǒng)、鋰離子電池箱及相應(yīng)附件(冷卻部件、連接線纜等),具有從外部獲得電能并可對(duì)外輸出電能的單元。鋰離子電池系統(tǒng)lithium-ionbatterysystem一個(gè)或一個(gè)以上的鋰離子電池包及相應(yīng)附件(管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱管理設(shè)備及機(jī)械總成等)構(gòu)成的能量存儲(chǔ)裝置。鋰離子電池電子部件lithium-ionbatteryelectronics采集或者同時(shí)監(jiān)測(cè)鋰離子電池包電和熱數(shù)據(jù)的電子裝置,必要時(shí)可以包括用于電池單體均衡的電子部件。注:電池電子部件可以包括單體控制器。電池單體間的均衡可以由電池電子部件控制,或者通過(guò)電池控制單元控制。電池控制單元BatteryControlUnit;BCU控制、管理、檢測(cè)或計(jì)算電池系統(tǒng)的電和熱相關(guān)的參數(shù),并提供電池系統(tǒng)和其他車輛控制器通訊的電子裝置。額定容量ratedcapacity以制造商規(guī)定的條件測(cè)得的并由制造商標(biāo)明的電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)的容量值。注:額定容量通常用安時(shí)(Ah)或毫安時(shí)(mAh)來(lái)表示。可用容量availablecapacity以制造商規(guī)定的條件,從完全充電的電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中釋放的容量值。荷電狀態(tài)State-of-charge;SOC當(dāng)前電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中按照制造商規(guī)定的放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。爆炸explosion電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)外殼猛烈破裂,并且有主要組成部分(固體物質(zhì))從非泄氣口拋射出來(lái)。起火fire電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)任何部位發(fā)生持續(xù)燃燒(火焰持續(xù)時(shí)間大于1s)?;鸹袄〔粚儆谌紵?。注:火焰持續(xù)時(shí)間大于1s是指單次火焰持續(xù)時(shí)間,而非多次火焰的累計(jì)時(shí)間。泄氣venting電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)內(nèi)部壓力增加時(shí),氣體通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)好的方式釋放出來(lái),以防止破裂或爆炸。外殼破裂housingcrack由于內(nèi)部或外部因素引起電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)外殼的機(jī)械損傷,導(dǎo)致內(nèi)部物質(zhì)暴露或溢出。泄漏leakage液體從電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)中漏出。注:以測(cè)試對(duì)象外部可見為準(zhǔn)。乘用車passengercar在其設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上主要用于載運(yùn)乘客及其隨身行李和/或臨時(shí)物品的汽車,包括駕駛員座位在內(nèi)最多不超過(guò)9個(gè)座位。它也可以牽引一輛掛車。商用車commercialvehicle在設(shè)計(jì)和技術(shù)特性上用于運(yùn)送人員和貨物的汽車,并且可以牽引掛車。乘用車不包括在內(nèi)。熱失控thermalrunaway電池單體放熱連鎖反應(yīng)引起的電池自溫升速率急劇變化的過(guò)熱、起火、爆炸現(xiàn)象。熱擴(kuò)散thermalpropagation電池包或系統(tǒng)內(nèi)由電池單體熱失控引發(fā)的其余電池單體接連發(fā)生溫度上升的現(xiàn)象。充電終止電壓end-of-chargevoltage電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)正常充電時(shí)允許達(dá)到的最高電壓。放電終止電壓end-of-dischargevoltage電池單體、模塊、電池包或系統(tǒng)正常放電時(shí)允許達(dá)到的最低電壓。符號(hào)和縮略語(yǔ)下列符號(hào)和縮略語(yǔ)適用于本文件。I1:1h率放電電流(A),其數(shù)值等于1h額定容量值。I3:3h率放電電流(A),其數(shù)值等于1h額定容量值的1/3。安全要求鋰離子電池單體安全要求鋰離子電池單體按8.1.2進(jìn)行過(guò)放電試驗(yàn)時(shí),應(yīng)不起火、不爆炸。鋰離子電池單體按8.1.3進(jìn)行過(guò)充電試驗(yàn)時(shí),應(yīng)不起火、不爆炸。鋰離子電池單體按8.1.4進(jìn)行短路試驗(yàn)時(shí),應(yīng)不起火、不爆炸。鋰離子電池單體按8.1.5進(jìn)行加熱試驗(yàn)時(shí),應(yīng)不起火、不爆炸。鋰離子電池單體按8.1.6進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)不起火、不爆炸。鋰離子電池單體按8.1.7進(jìn)行擠壓試驗(yàn)時(shí),應(yīng)不起火、不爆炸。鋰離子電池包或系統(tǒng)安全要求鋰離子電池包或系統(tǒng)按8.2.1.1進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn),應(yīng)滿足最小監(jiān)控單元無(wú)電壓銳變(電壓差的絕對(duì)值不大于0.15V);無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象;試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池包或系統(tǒng)電子裝置按照8.2.1.2進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn),應(yīng)連接可靠,結(jié)構(gòu)完好,無(wú)裝機(jī)松動(dòng),且試驗(yàn)后狀態(tài)參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度滿足表1要求。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.2進(jìn)行機(jī)械沖擊試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.3進(jìn)行模擬碰撞試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.4進(jìn)行擠壓試驗(yàn),應(yīng)無(wú)起火、爆炸現(xiàn)象。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.5進(jìn)行濕熱循環(huán)試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后30min之內(nèi)的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.6進(jìn)行浸水安全試驗(yàn)。按方式一進(jìn)行,應(yīng)無(wú)起火或爆炸現(xiàn)象;按方式二進(jìn)行,試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。電池包各電路接插件及箱體內(nèi)部均應(yīng)無(wú)水浸入。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.7進(jìn)行熱穩(wěn)定性試驗(yàn),外部火燒試驗(yàn)應(yīng)無(wú)爆炸現(xiàn)象。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.8進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.9進(jìn)行鹽霧試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。鋰離子電池包或系統(tǒng)按照8.2.10進(jìn)行高海拔試驗(yàn),應(yīng)無(wú)放電電流銳變、電壓異常、泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池系統(tǒng)按照8.2.11進(jìn)行過(guò)溫保護(hù)試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池系統(tǒng)按照8.2.12進(jìn)行過(guò)流保護(hù)試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池系統(tǒng)按照8.2.13進(jìn)行外部短路保護(hù)試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池系統(tǒng)按照8.2.14進(jìn)行過(guò)充電保護(hù)試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。鋰離子電池系統(tǒng)按照8.2.15進(jìn)行過(guò)放電保護(hù)試驗(yàn),應(yīng)無(wú)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。試驗(yàn)后的絕緣電阻值不小于100Ω/V。試驗(yàn)條件一般條件除非另有規(guī)定,試驗(yàn)環(huán)境溫度為25℃±5℃,相對(duì)濕度為15~90%,大氣壓力為86kPa~106kPa。本標(biāo)準(zhǔn)所提到的室溫,是指25℃±2℃。8.1條的試驗(yàn)對(duì)象為鋰離子電池單體,若制造商無(wú)法提供可單獨(dú)工作的鋰離子電池單體,可采用鋰離子電池模塊來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),安全要求仍按照5.1條執(zhí)行。對(duì)于由車體包覆并構(gòu)成電池包箱體的,應(yīng)帶箱體或車體測(cè)試。鋰離子電池包或系統(tǒng)交付時(shí)需要包括必要的操作文件,以及和測(cè)試設(shè)備相連所需的接口部件,如連接器,插頭,包括冷卻系統(tǒng)接口,鋰離子電池包或系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)參見附錄A。制造商需要提供鋰離子電池包或系統(tǒng)的安全工作限值,以保證整個(gè)測(cè)試過(guò)程的安全。鋰離子電池包或系統(tǒng)在所有測(cè)試前進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試。測(cè)試位置為:正極和外殼,負(fù)極和外殼。要求絕緣電阻不小于100?/V。具體測(cè)試方法見附錄B。當(dāng)測(cè)試的目標(biāo)環(huán)境溫度改變時(shí),在進(jìn)行測(cè)試前測(cè)試對(duì)象需要完成環(huán)境適應(yīng)過(guò)程:在低溫下靜置不少于24h;在高溫下靜置不少于16h。如果鋰離子電池包或系統(tǒng)由于某些原因(如尺寸或重量)不適合進(jìn)行某些測(cè)試,那么供需雙方協(xié)商一致后可以用鋰離子電池包或系統(tǒng)的子系統(tǒng)代替作為測(cè)試對(duì)象,進(jìn)行全部或部分測(cè)試,但是作為測(cè)試對(duì)象的子系統(tǒng)應(yīng)該包含和整車要求相關(guān)的所有部分。調(diào)整SOC至實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)值n%的方法;按制造商提供的充電方式將鋰離子電池包或系統(tǒng)充滿電,靜置1h,以1I1恒流放電(100-n)/100h。每次SOC調(diào)整后,在新的測(cè)試開始前測(cè)試對(duì)象需要靜置30min。測(cè)試過(guò)程中的放電倍率大小按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行,充電方法和放電截止條件由制造商提供。鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)的額定容量對(duì)于測(cè)試過(guò)程具有重要影響。鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)的實(shí)際可用容量與額定容量之差的絕對(duì)值不得超過(guò)額定容量的5%。除有特殊規(guī)定,測(cè)試對(duì)象均以制造商規(guī)定的滿電狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)放電電流符號(hào)為正,充電電流符號(hào)為負(fù)。測(cè)量?jī)x器、儀表準(zhǔn)確度測(cè)量?jī)x器、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)滿足以下要求:電壓測(cè)量裝置:不低于0.5級(jí);電流測(cè)量裝置:不低于0.5級(jí);溫度測(cè)量裝置:±0.5℃;時(shí)間測(cè)量裝置:±0.1%;尺寸測(cè)量裝置:±0.1%;質(zhì)量測(cè)量裝置:±0.1%。測(cè)試過(guò)程誤差控制值(實(shí)際值)與目標(biāo)值之間的誤差要求如下:電壓:±1%;電流:±1%;溫度:±2℃。數(shù)據(jù)記錄與記錄間隔除非在某些具體測(cè)試項(xiàng)目中另有說(shuō)明,否則測(cè)試數(shù)據(jù)的記錄間隔需小于等于1Hz,如時(shí)間、溫度、電流和電壓等。試驗(yàn)準(zhǔn)備鋰離子電池單體試驗(yàn)準(zhǔn)備鋰離子電池單體標(biāo)準(zhǔn)充電室溫下,鋰離子電池單體先以1I1電流放電至制造商技術(shù)條件中規(guī)定的放電終止電壓,擱置1h(或制造商提供的不大于1h的擱置時(shí)間),然后按制造商提供的充電方法進(jìn)行充電。若制造商未提供充電方法,則依據(jù)以下方法充電:以1I1或制造商規(guī)定且不小于I3電流恒流充電至鋰離子電池單體達(dá)制造商技術(shù)條件中規(guī)定的充電終止電壓時(shí)轉(zhuǎn)恒壓充電,至充電電流降至0.05I1時(shí)停止充電,充電后擱置1h(或制造商提供的不高于1h的擱置時(shí)間)。鋰離子電池單體預(yù)處理測(cè)試正式測(cè)試開始前,鋰離子電池單體需要先進(jìn)行預(yù)處理循環(huán),以確保試驗(yàn)對(duì)象的性能處于激活和穩(wěn)定的狀態(tài)。預(yù)處理循環(huán)在室溫下進(jìn)行,其步驟如下:按照7.1.1對(duì)鋰離子電池單體進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)充電;靜置30min或制造商規(guī)定時(shí)間;以1I1電流放電至制造商技術(shù)條件中規(guī)定的放電終止電壓;靜置30min或制造商規(guī)定時(shí)間;重復(fù)步驟a)~d)5次。如果鋰離子電池單體連續(xù)兩次的放電容量變化不高于額定容量的3%,則認(rèn)為鋰離子電池單體完成了預(yù)處理,預(yù)處理循環(huán)可以中止。鋰離子電池包或系統(tǒng)試驗(yàn)準(zhǔn)備狀態(tài)參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度正式開始測(cè)試前,應(yīng)先進(jìn)行鋰離子電池包或系統(tǒng)的電子部件或BCU的狀態(tài)參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度試驗(yàn),以確保測(cè)試時(shí)參數(shù)的準(zhǔn)確性。鋰離子電池包或系統(tǒng)的電子部件或BCU的狀態(tài)參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)滿足表1的要求。表1狀態(tài)參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度要求參數(shù)總電壓值溫度值分電壓值準(zhǔn)確度要求≤±2%FS≤±2℃≤±0.5%FS預(yù)處理測(cè)試正式測(cè)試開始前,鋰離子電池包或系統(tǒng)需要先進(jìn)行預(yù)處理循環(huán),以確保測(cè)試時(shí)試驗(yàn)對(duì)象的性能處于激活和穩(wěn)定的狀態(tài)。預(yù)處理循環(huán)在室溫下進(jìn)行,其步驟如下:以1I1或按照制造商推薦的充電方法充電至制造商規(guī)定的充電截止條件;靜置30min或制造商規(guī)定的時(shí)間;使用1I1或按照制造商推薦的放電方法放電至制造商規(guī)定的放電截止條件;靜置30min或制造商規(guī)定的時(shí)間;重復(fù)步驟a)~d)5次。如果鋰離子電池包或系統(tǒng)連續(xù)兩次的放電容量變化不高于額定容量的3%,則認(rèn)為鋰離子電池包或系統(tǒng)完成了預(yù)處理,預(yù)處理循環(huán)可以中止。除非在某些具體測(cè)試項(xiàng)目中另有說(shuō)明,否則如果標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)和一個(gè)新的測(cè)試項(xiàng)目之間時(shí)間間隔大于24h,則需要重新進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)充電:使用1I1充電至制造商規(guī)定的充電截止條件或按照制造商推薦的充電方法充電,靜置30min。試驗(yàn)方法鋰離子電池單體安全性試驗(yàn)方法一般要求所有安全試驗(yàn)均在有充分安全保護(hù)的環(huán)境條件下進(jìn)行。如果測(cè)試對(duì)象有附加主動(dòng)保護(hù)線路或裝置,應(yīng)除去。過(guò)放電測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池單體。測(cè)試對(duì)象按7.1.1方法充電后。以1I1電流放電90min。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。過(guò)充電測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池單體。測(cè)試對(duì)象按7.1.1方法充電后。以1I1或制造商規(guī)定且不小于I3的電流恒流充電至制造商規(guī)定的充電終止電壓的1.2倍或120%SOC后,停止充電。注:針對(duì)過(guò)充電截止條件,目前尚存在較大分歧,另一備選方案是“以1I1或制造商規(guī)定且不小于I3的電流恒流充電至制造商規(guī)定的充電終止電壓的1.1倍或115%SOC后,停止充電”,關(guān)于該條的具體說(shuō)明,請(qǐng)參考編制說(shuō)明。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。短路測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池單體。測(cè)試對(duì)象按7.1.1方法充電后。將測(cè)試對(duì)象正、負(fù)極經(jīng)外部短路10min,外部線路電阻應(yīng)小于5mΩ。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。加熱測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池單體。測(cè)試對(duì)象按7.1.1方法充電后。將測(cè)試對(duì)象放入溫度箱,溫度箱按照5℃/min的速率由室溫升至130℃±2℃,并保持此溫度30min后停止加熱。對(duì)于鎳氫電池,溫度箱按照5℃/min的速率由室溫升至85℃±2℃,并保持此溫度2h后停止加熱。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。溫度循環(huán)測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池單體。測(cè)試對(duì)象按7.1.1方法充電后。放入溫度箱中,溫度箱溫度按照表2和圖1進(jìn)行調(diào)節(jié),循環(huán)次數(shù)5次。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。表2溫度循環(huán)試驗(yàn)一個(gè)循環(huán)的溫度和時(shí)間溫度,℃時(shí)間增量,min累計(jì)時(shí)間,min溫度變化率,℃/min25000-40606013/12-40901500256021013/1285903002/385110410025704806/7圖1溫度循環(huán)試驗(yàn)示意圖擠壓測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池單體。測(cè)試對(duì)象按7.1.1方法充電后。按下列條件進(jìn)行試驗(yàn):——擠壓方向:垂直于電池單體極板方向施壓,或與鋰離子電池單體在整車布局上最容易受到擠壓的方向相同;——擠壓板形式:半徑75mm的半圓柱體,半圓柱體的長(zhǎng)度(L)大于被擠壓電池單體的尺寸(參考圖2所示);——擠壓速度:不大于2mm/s;——擠壓程度:電壓達(dá)到0V或變形量達(dá)到30%或擠壓力達(dá)到100kN后停止擠壓;——保持10min。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。圖2鋰離子電池單體擠壓板示意圖鋰離子電池包或系統(tǒng)安全性試驗(yàn)方法振動(dòng)鋰離子電池包或系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。試驗(yàn)開始前,將測(cè)試對(duì)象的SOC狀態(tài)調(diào)至不低于制造商規(guī)定的正常SOC工作范圍的50%。參考GB/T2423.43的要求,將測(cè)試對(duì)象安裝在振動(dòng)臺(tái)上。每個(gè)方向分別施加隨機(jī)和定頻振動(dòng)載荷,加載順序?yàn)閦軸隨機(jī)、z軸定頻、y軸隨機(jī)、y軸定頻、x軸隨機(jī)、x軸定頻(汽車行駛方向?yàn)閤軸,另一垂直于行駛方向的水平方向?yàn)閥軸)。測(cè)試過(guò)程參照GB/T2423.56。對(duì)于裝載在商用車上的電池包或系統(tǒng),振動(dòng)測(cè)試參數(shù)參照表3和圖3進(jìn)行,對(duì)于測(cè)試對(duì)象存在多個(gè)安裝方向(x/y/z)時(shí),取RMS大者。對(duì)于安裝在車輛頂部的鋰離子電池包或系統(tǒng),按照制造商提供的不低于表3和圖3的振動(dòng)測(cè)試參數(shù)開展振動(dòng)測(cè)試。對(duì)于裝載在乘用車上的電池包或系統(tǒng),振動(dòng)測(cè)試參數(shù)參照表4和圖4進(jìn)行。表3商用車鋰離子電池包或系統(tǒng)的振動(dòng)測(cè)試條件隨機(jī)振動(dòng)頻率Hzz軸功率譜密度(PSD)g2/Hzy軸功率譜密度(PSD)g2/Hzx軸功率譜密度(PSD)g2/Hz50.0080.0050.002100.0420.0250.018150.0420.0250.018400.0005//60/0.0001/1000.00050.0001/2000.000010.000010.00001RMS0.73g0.57g0.52g時(shí)間12h12h12h正弦定頻振動(dòng)定頻幅值±1.5g±1.5g±2.0g定頻頻率20Hz20Hz20Hz時(shí)間2h2h2h圖3商用車鋰離子電池包或系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試曲線表4乘用車鋰離子電池包或系統(tǒng)的振動(dòng)測(cè)試條件隨機(jī)振動(dòng)頻率Hzz軸功率譜密(PSD)g2/Hzy軸功率譜密(PSD)g2/Hzx軸功率譜密(PSD)g2/Hz50.0150.0020.00610/0.005/150.015//20/0.005/30//0.006650.001//1000.001//2000.00010.000150.00003RMS0.64g0.45g0.50g時(shí)間12h12h12h正弦定頻振動(dòng)定頻幅值±1.5g±1.0g±1.0g定頻頻率24Hz24Hz24Hz時(shí)間1h1h1h圖4乘用車鋰離子電池包或系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試曲線試驗(yàn)過(guò)程中,監(jiān)控測(cè)試對(duì)象內(nèi)部最小監(jiān)控單元的狀態(tài),如電壓和溫度等。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察2h。鋰離子電池包或系統(tǒng)的電子裝置的振動(dòng)試驗(yàn)測(cè)試對(duì)象為獨(dú)立安裝在整車上的電子電氣裝置,屬于鋰離子電池系統(tǒng)的一部分。對(duì)于安裝在車輛懸架之上部位(車身)的測(cè)試對(duì)象,按照表5和圖5進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn);對(duì)于其他安裝位置的測(cè)試對(duì)象,參照GB/T28046.3的相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試。表5PSD值和頻率頻率,Hz功率譜密度,g2/Hz100.208550.06761800.00263000.00263600.0014510000.00145RMS2.84g圖5加速度PSD和頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系參照GB/T2423.56執(zhí)行隨機(jī)振動(dòng)。測(cè)試對(duì)象的三個(gè)軸向,每個(gè)軸向進(jìn)行8h的振動(dòng)測(cè)試。振動(dòng)過(guò)程中測(cè)試對(duì)象按照GB/T28046.1-2011的要求,工作模式為3.2。機(jī)械沖擊測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。對(duì)測(cè)試對(duì)象施加25g、15ms的半正弦沖擊波形,z軸方向沖擊3次。相鄰兩次沖擊的間隔時(shí)間以兩次沖擊在試驗(yàn)樣品上造成的響應(yīng)不發(fā)生相互影響為準(zhǔn),一般應(yīng)不小于5倍沖擊脈沖持續(xù)時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察2h。模擬碰撞測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。測(cè)試對(duì)象水平安裝在帶有支架的臺(tái)車上,根據(jù)測(cè)試對(duì)象的使用環(huán)境給臺(tái)車施加表6和圖6中規(guī)定的脈沖(汽車行駛方向?yàn)閤軸,另一垂直于行駛方向的水平方向?yàn)閥軸)。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察2h。表6模擬碰撞試驗(yàn)脈沖參數(shù)表脈寬(ms)≤3.5t(整車整備質(zhì)量)3.5t~7.5t(整車整備質(zhì)量)≥7.5t(整車整備質(zhì)量)x方向加速度(g)y方向加速度(g)x方向加速度(g)y方向加速度(g)x方向加速度(g)y方向加速度(g)A20000000B502081056.65C652081056.65D100000000E0104.552.542.5F50281517101210G80281517101210H120000000圖6加速度脈沖示意圖擠壓測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。按下列條件進(jìn)行加壓:——擠壓板形式:半徑75mm的半圓柱體,半圓柱體的長(zhǎng)度大于測(cè)試對(duì)象的高度,但不超過(guò)1m?!獢D壓方向:x和y方向(汽車行駛方向?yàn)閤軸,另一垂直于行駛方向的水平方向?yàn)閥軸),為保護(hù)試驗(yàn)操作安全,可分開在兩個(gè)測(cè)試對(duì)象上執(zhí)行測(cè)試?!獢D壓程度:擠壓力達(dá)到100kN或擠壓變形量達(dá)到擠壓方向的整體尺寸的30%時(shí)停止擠壓?!3?0min。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。濕熱循環(huán)測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。參考GB/T2423.4執(zhí)行試驗(yàn)Db、變量見圖7。其中最高溫度是80℃,循環(huán)5次。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在室溫下觀察2h。說(shuō)明:Y1——相對(duì)濕度,%;Y2——溫度,℃;X——時(shí)間,h;a:升溫結(jié)束;b:降溫開始;c:推薦溫濕度值;d:冷凝;e:干燥;f:一個(gè)循環(huán)周期;圖7溫濕度循環(huán)浸水安全測(cè)試對(duì)象為通過(guò)8.2.1.1振動(dòng)試驗(yàn)后的鋰離子電池包或系統(tǒng)。測(cè)試對(duì)象按照整車連接方式連接好線束、接插件等零部件,選擇以下兩種方式中的一種進(jìn)行試驗(yàn):——方式一:測(cè)試對(duì)象以實(shí)車裝配方向置于3.5%NaCl溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù))中2h,水深要足以淹沒(méi)測(cè)試對(duì)象;——方式二:測(cè)試對(duì)象參照GB/T4208-2017中14.2.7所述方法和流程進(jìn)行試驗(yàn)。將電池包取出水面,在試驗(yàn)環(huán)境溫度下靜置觀察2h。熱穩(wěn)定性外部火燒測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。試驗(yàn)環(huán)境溫度為0℃以上,風(fēng)速不大于2.5km/h。測(cè)試中,盛放汽油的平盤尺寸超過(guò)測(cè)試對(duì)象水平尺寸20cm,不超過(guò)50cm。平盤高度不高于汽油表面8cm。測(cè)試對(duì)象應(yīng)居中放置。汽油液面與測(cè)試對(duì)象底部的距離設(shè)定為50cm。平盤底層注入水。外部火燒示意圖如圖8所示。第一階段:預(yù)熱。在離測(cè)試對(duì)象至少3m遠(yuǎn)的地方點(diǎn)燃汽油,經(jīng)過(guò)60s的預(yù)熱后,將油盤置于測(cè)試對(duì)象下方。如果油盤尺寸太大無(wú)法移動(dòng),可以采用移動(dòng)測(cè)試對(duì)象和支架的方式。第二階段:直接燃燒。測(cè)試對(duì)象直接暴露在火焰下70s。第三階段:間接燃燒。將耐火隔板蓋在油盤上。測(cè)試對(duì)象在該狀態(tài)下測(cè)試60s。或經(jīng)雙方協(xié)商同意,繼續(xù)直接暴露在火焰中60s。耐火隔板由標(biāo)準(zhǔn)耐火磚拼成,具體篩孔尺寸如下圖9所示,也可以用耐火材料參考此尺寸制作。第四階段:離開火源。將油盤或者測(cè)試對(duì)象移開,在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察2h或測(cè)試對(duì)象外表溫度降至45℃以下。注:對(duì)鎳氫電池包或系統(tǒng)不做要求。圖8外部火燒示意圖說(shuō)明:耐火性:SK30;成分:30-33%Al2O3;密度:1900-2000kg/m3;有效孔面積:44.18%;開孔率:20-22%體積比;圖9耐火隔板的尺寸和技術(shù)數(shù)據(jù)熱擴(kuò)散鋰離子電池包或系統(tǒng)制造商可選擇以下兩種方式之一進(jìn)行鋰離子電池包或系統(tǒng)熱擴(kuò)散分析或驗(yàn)證:——方式一:按照附錄C完成熱擴(kuò)散乘員保護(hù)分析和驗(yàn)證;——方式二:參照附錄D完成熱擴(kuò)散試驗(yàn)。注:對(duì)鎳氫電池包或系統(tǒng)不做要求。溫度沖擊測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。鋰離子電池包或系統(tǒng)置于(-40±2)℃~(85±2)℃的交變溫度環(huán)境中,兩種極端溫度的轉(zhuǎn)換時(shí)間在30min以內(nèi)。測(cè)試對(duì)象在每個(gè)極端溫度環(huán)境中保持8h,循環(huán)5次。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在室溫下觀察2h。鹽霧測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。參照GB/T28046.4中5.5.2的測(cè)試方法,按GB/T2423.17測(cè)試條件進(jìn)行試驗(yàn)。鹽溶液采用氯化鈉(化學(xué)純、分析純)和蒸餾水或去離子水配制,其濃度為(5±1)%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。(35±2)℃下測(cè)量pH值在6.5~7.2之間。將測(cè)試對(duì)象放入鹽霧箱按圖10所示循環(huán)進(jìn)行,一個(gè)循環(huán)持續(xù)24h。在(35±2)℃下對(duì)測(cè)試對(duì)象噴霧8h,然后靜置16h,在一個(gè)循環(huán)的第4h和第5h之間按照GB/T28046.1-2011的要求,工作模式為3.2。共進(jìn)行6個(gè)循環(huán)。對(duì)于完全放置在乘員艙、行李艙或貨艙的測(cè)試對(duì)象,可不進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)。說(shuō)明:t—時(shí)間,h;a—工作模式為3.2;b—工作模式為1.2;c—打開(噴鹽霧);d—關(guān)閉(停噴鹽霧)。圖10鹽霧試驗(yàn)循環(huán)高海拔測(cè)試對(duì)象為鋰離子電池包或系統(tǒng)。測(cè)試環(huán)境:海拔高度為4000m或等同高度的氣壓條件(61.2kPa),溫度為室溫。在8.2.10.2的測(cè)試環(huán)境下擱置5h。對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行1I1或制造商提供的最大恒流放電電流放電至截止條件。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察2h。過(guò)溫保護(hù)本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證鋰離子電池系統(tǒng)運(yùn)行期間內(nèi)部過(guò)熱時(shí),系統(tǒng)不需要借助外部保護(hù)措施的情況下可以實(shí)現(xiàn)過(guò)溫保護(hù)。試驗(yàn)對(duì)象為鋰離子電池系統(tǒng)。在試驗(yàn)開始時(shí),影響試驗(yàn)對(duì)象功能并與試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的所有保護(hù)設(shè)備都應(yīng)處于正常運(yùn)行狀態(tài),冷卻系統(tǒng)除外。試驗(yàn)對(duì)象應(yīng)由外部充放電設(shè)備進(jìn)行連續(xù)充電和放電,使電流在電池系統(tǒng)制造商規(guī)定的正常工作范圍內(nèi)盡可能快地升高電池的溫度,直到試驗(yàn)結(jié)束。室內(nèi)或溫度箱的溫度應(yīng)從20±10℃或更高的溫度(如果電池系統(tǒng)制造商要求)開始逐漸升高,直到達(dá)到根據(jù)8.2.11.5.1或下文8.2.11.5.2(如適用)確定的溫度,然后保持在等于或高于此溫度,直到試驗(yàn)結(jié)束。當(dāng)鋰離子電池系統(tǒng)具有內(nèi)部過(guò)熱保護(hù)措施時(shí),溫度應(yīng)提高到電池系統(tǒng)制造商定義為這種保護(hù)措施的工作溫度閾值的溫度,以確保測(cè)試對(duì)象的溫度將按照8.2.11.4的規(guī)定升高。如果鋰離子電池系統(tǒng)沒(méi)有配備任何具體的內(nèi)部過(guò)熱防護(hù)措施,那么應(yīng)將溫度升高到電池系統(tǒng)制造商規(guī)定的最高工作溫度。當(dāng)符合以下任一條件時(shí),結(jié)束試驗(yàn):試驗(yàn)對(duì)象自動(dòng)終止或限制充電或放電。試驗(yàn)對(duì)象發(fā)出終止或限制充電或放電的信號(hào)。試驗(yàn)對(duì)象的溫度穩(wěn)定,溫度變化在2h內(nèi)小于4℃。注:為保護(hù)試驗(yàn)操作安全,制造商應(yīng)提供試驗(yàn)上限參數(shù),采用此上限參數(shù)強(qiáng)制終止的試驗(yàn)判定為失敗。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。過(guò)流保護(hù)本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證直流外部充電過(guò)程中的過(guò)電流保護(hù)的性能,以防止鋰離子電池系統(tǒng)由于過(guò)大充電電流水平(按照電池系統(tǒng)制造商的規(guī)定)而引起嚴(yán)重事故。試驗(yàn)對(duì)象為可由外部直流電源供電的鋰離子電池系統(tǒng)。試驗(yàn)條件:試驗(yàn)應(yīng)在20±10℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行。按照電池系統(tǒng)制造商推薦的正常操作(如使用外部充電設(shè)備),調(diào)整試驗(yàn)對(duì)象的SOC到正常工作范圍的中間部分,只要鋰離子電池系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,可不需要精確的調(diào)整。與電池系統(tǒng)制造商協(xié)商確定可以施加的過(guò)電流(假設(shè)外部直流供電設(shè)備的故障)和最大電壓(在正常范圍內(nèi))。按照電池系統(tǒng)制造商的資料進(jìn)行過(guò)電流試驗(yàn):連接外部直流供電設(shè)備,改變或禁用充電控制通信,以允許通過(guò)與電池系統(tǒng)制造商協(xié)商確定的過(guò)電流水平。啟動(dòng)外部直流供電設(shè)備,對(duì)鋰離子電池系統(tǒng)進(jìn)行充電,以達(dá)到電池系統(tǒng)制造商規(guī)定的最高正常充電電流。然后,將電流在5s內(nèi)從最高正常充電電流增加到第8.2.12.3(c)所述的過(guò)電流水平,并繼續(xù)進(jìn)行充電。當(dāng)符合以下任一條件時(shí),結(jié)束試驗(yàn):測(cè)試對(duì)象自動(dòng)終止充電電流。測(cè)試對(duì)象發(fā)出終止充電電流的信號(hào)。測(cè)試對(duì)象的溫度穩(wěn)定,溫度變化在2h內(nèi)小于4℃。注:為保護(hù)試驗(yàn)操作安全,制造商應(yīng)提供試驗(yàn)上限參數(shù),采用此上限參數(shù)強(qiáng)制終止的試驗(yàn)判定為失敗。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。外部短路保護(hù)本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證短路保護(hù)的性能,以防止鋰離子電池系統(tǒng)由于短路電流而引起嚴(yán)重事故。試驗(yàn)對(duì)象為鋰離子電池系統(tǒng)。試驗(yàn)條件:試驗(yàn)應(yīng)在20±10℃的環(huán)境溫度或更高溫度(如果電池系統(tǒng)制造商要求)下進(jìn)行。在試驗(yàn)開始時(shí),影響試驗(yàn)對(duì)象功能并與試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的所有保護(hù)設(shè)備都應(yīng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。在開始試驗(yàn)時(shí),用于充電和放電的相關(guān)主要接觸器都應(yīng)閉合,來(lái)表示可行車模式以及允許外部充電的模式。如果這不能在單次試驗(yàn)中完成,則應(yīng)進(jìn)行兩次或更多次試驗(yàn)。將試驗(yàn)對(duì)象的正極端子和負(fù)極端子相互連接來(lái)產(chǎn)生短路。短路電阻不超過(guò)5mΩ。保持短路狀態(tài),直至符合以下任一條件時(shí),結(jié)束試驗(yàn):試驗(yàn)對(duì)象的保護(hù)功能起作用,并終止短路電流。試驗(yàn)對(duì)象外殼溫度穩(wěn)定(溫度變化在2h內(nèi)小于4℃)后,繼續(xù)短路至少1h。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。過(guò)充電保護(hù)本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證過(guò)充電保護(hù)的性能,以防止鋰離子電池系統(tǒng)由于過(guò)高的SOC而引起嚴(yán)重事故。試驗(yàn)對(duì)象為鋰離子電池系統(tǒng)。試驗(yàn)條件:試驗(yàn)應(yīng)在20±10℃的環(huán)境溫度或更高溫度(如果電池系統(tǒng)制造商要求)下進(jìn)行。按照電池系統(tǒng)制造商推薦的正常操作(如使用外部充電器),調(diào)整試驗(yàn)對(duì)象的SOC到正常工作范圍的中間部分。只要試驗(yàn)對(duì)象能夠正常運(yùn)行,可不需要精確的調(diào)整。在試驗(yàn)開始時(shí),影響測(cè)試對(duì)象功能并與試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的所有保護(hù)設(shè)備都應(yīng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。用于充電的所有相關(guān)的主要接觸器都應(yīng)閉合。充電:外部充電設(shè)備應(yīng)連接到試驗(yàn)對(duì)象的主端子。外部充電設(shè)備的充電控制限制應(yīng)禁用。試驗(yàn)對(duì)象應(yīng)由外部充電設(shè)備在電池系統(tǒng)制造商許可的用時(shí)最短的充電策略下進(jìn)行充電。充電應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,直至符合以下任一條件時(shí),結(jié)束試驗(yàn):試驗(yàn)對(duì)象自動(dòng)終止充電電流。試驗(yàn)對(duì)象發(fā)出終止充電電流的信號(hào)。當(dāng)試驗(yàn)對(duì)象的過(guò)充電保護(hù)控制未起作用,或者如果沒(méi)有8.2.14.5a)所述的功能。繼續(xù)充電,使得試驗(yàn)對(duì)象溫度超過(guò)電池系統(tǒng)制造商定義的最高工作溫度10℃。當(dāng)充電電流未終止且試驗(yàn)對(duì)象溫度低于最高工作溫度10℃時(shí),充電應(yīng)持續(xù)12h。注:為保護(hù)試驗(yàn)操作安全,制造商應(yīng)提供試驗(yàn)上限參數(shù),采用此上限參數(shù)強(qiáng)制終止的試驗(yàn)判定為失敗。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。過(guò)放電保護(hù)本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證過(guò)放電保護(hù)的性能,以防止鋰離子電池系統(tǒng)由于SOC過(guò)低而引起嚴(yán)重事故。試驗(yàn)對(duì)象為鋰離子電池系統(tǒng)。試驗(yàn)條件:試驗(yàn)應(yīng)在20±10℃的環(huán)境溫度或更高溫度(如果電池系統(tǒng)制造商要求)下進(jìn)行。按照電池系統(tǒng)制造商推薦的正常操作(如使用外部充電器),調(diào)整試驗(yàn)對(duì)象的SOC到較低水平,但必須在正常的工作范圍內(nèi)。只要試驗(yàn)對(duì)象能夠正常運(yùn)行,可不需要精確的調(diào)整。在試驗(yàn)開始時(shí),影響試驗(yàn)對(duì)象功能并與試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的所有保護(hù)設(shè)備都應(yīng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。用于放電的所有相關(guān)的主要接觸器都應(yīng)閉合。放電:外部放電設(shè)備應(yīng)連接到試驗(yàn)對(duì)象的主端子。應(yīng)與電池系統(tǒng)制造商協(xié)商,在規(guī)定的正常工作范圍內(nèi)以穩(wěn)定的電流進(jìn)行放電。放電應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,直至符合以下任一條件時(shí),結(jié)束試驗(yàn):試驗(yàn)對(duì)象自動(dòng)終止放電電流。試驗(yàn)對(duì)象發(fā)出終止放電電流的信號(hào)。當(dāng)試驗(yàn)對(duì)象的自動(dòng)中斷功能未起作用,或者沒(méi)有8.2.15.5a)所述的功能,則應(yīng)繼續(xù)放電,使得試驗(yàn)對(duì)象放電到其額定電壓的25%為止。試驗(yàn)對(duì)象的溫度穩(wěn)定,溫度變化在2h內(nèi)小于4℃。試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境溫度下觀察1h。

(資料性附錄)

鋰離子電池包或系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)鋰離子電池包鋰離子電池包是能量存儲(chǔ)裝置,通常包括鋰離子電池單體、部件、高壓電路、過(guò)流保護(hù)裝置及與其他外部系統(tǒng)的接口(如冷卻、高壓、輔助低壓和通訊等)。圖A.1是一個(gè)電池包的典型結(jié)構(gòu)。圖A.1鋰離子電池包典型結(jié)構(gòu)鋰離子電池系統(tǒng)鋰離子電池系統(tǒng)是能量存儲(chǔ)裝置,包括電池單體或電池包、電路和電控單元(如電池控制單元,電流接觸器)。鋰離子電池系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)有兩種,分別是集成了電池控制單元的鋰離子電池系統(tǒng)和帶外置電池控制單元的電池系統(tǒng),分別如圖A.2和圖A.3所示。圖A.2含集成電池控制單元的電池系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖A.3外置集成電池控制單元的電池系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)

(規(guī)范性附錄)

鋰離子電池包或系統(tǒng)絕緣電阻測(cè)試方法目的明確鋰離子電池包或系統(tǒng)的絕緣電阻測(cè)量方法。試驗(yàn)條件鋰離子電池包或系統(tǒng)均以制造商規(guī)定的滿電態(tài)進(jìn)行,試驗(yàn)環(huán)境溫度為25℃±5℃,濕度為15%~90%。電壓檢測(cè)工具的內(nèi)阻不小于10MΩ。此外,若鋰離子電池包或系統(tǒng)有絕緣電阻監(jiān)測(cè)功能,在測(cè)量時(shí)應(yīng)將其關(guān)閉或者將絕緣電阻監(jiān)測(cè)單元從B級(jí)電壓電路中斷開,以免影響測(cè)量值。絕緣電阻測(cè)試方法:測(cè)量方法可以從以下兩種方法中選?。悍椒?:使鋰離子電池包或系統(tǒng)內(nèi)的電力、電子開關(guān)激活以保證電池系統(tǒng)處于接通狀態(tài);用相同的兩個(gè)電壓檢測(cè)工具同時(shí)測(cè)量鋰離子電池包或系統(tǒng)的兩個(gè)端子和電平臺(tái)之間的電壓,如圖B.1中所示。較高的一個(gè)為U1,較低的一個(gè)為U1`;注:鋰離子電池包或系統(tǒng)的電平臺(tái)可以是其與整車電平臺(tái)連接的可導(dǎo)電外殼。添加一個(gè)已知電阻R0,阻值推薦1MΩ。如圖B.2中所示并聯(lián)在鋰離子電池包或系統(tǒng)的U1側(cè)端子與電平臺(tái)之間。再用B.3.1b)中的兩個(gè)電壓檢測(cè)工具同時(shí)測(cè)量鋰離子電池包或系統(tǒng)的兩個(gè)端子和電平臺(tái)之間的電壓,測(cè)量值為U2和U2`;計(jì)算絕緣電阻Ri,方法如下:Ri可以使用R0和四個(gè)電壓值U1、U1`、U2和U2`以及電壓檢測(cè)設(shè)備內(nèi)阻r,代入式(1)或(2)來(lái)計(jì)算:……………..(1) 即……………..(2)圖B.1絕緣電阻測(cè)量步驟圖B.2絕緣電阻測(cè)量步驟 方法2:使鋰離子電池包或系統(tǒng)處于接通的狀態(tài);使用絕緣電阻儀分別測(cè)量電池包正極和外殼,以及負(fù)極和外殼之間的絕緣電阻?!獪y(cè)量電壓:使用的測(cè)量電壓應(yīng)為鋰離子電池包標(biāo)稱電壓的1.5倍或500V(DC)的電壓,兩者取較高值;——測(cè)量時(shí)間:施加的電壓應(yīng)該足夠長(zhǎng),以便獲得穩(wěn)定的讀數(shù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法計(jì)算得到的絕緣電阻值除以鋰離子電池系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓U,所得到值應(yīng)大于100?/V。

(規(guī)范性附錄)

熱擴(kuò)散乘員保護(hù)分析與驗(yàn)證報(bào)告鋰離子電池包或系統(tǒng)在由于單個(gè)電池?zé)崾Э匾馃釘U(kuò)散、進(jìn)而導(dǎo)致乘員艙發(fā)生危險(xiǎn)之前5min,應(yīng)提供一個(gè)預(yù)先警告信號(hào)(服務(wù)于整車熱事故報(bào)警),提醒乘員疏散。如果熱擴(kuò)散不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致車輛乘員危險(xiǎn)的情況,則認(rèn)為該要求得到滿足。鋰離子電池包或系統(tǒng)熱事故報(bào)警信號(hào)說(shuō)明觸發(fā)警告的熱事件參數(shù)(例如溫度、溫升速率、SOC、電壓下降、電流等)和相關(guān)閾值水平;警告信號(hào)說(shuō)明:描述傳感器以及在發(fā)生熱事件時(shí)鋰離子電池包或系統(tǒng)控制說(shuō)明。在單個(gè)電池?zé)崾Э匾馃釘U(kuò)散的情況下,在鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)或車輛中應(yīng)具有保護(hù)乘員的功能或特性。制造商應(yīng)提供以下說(shuō)明鋰離子電池包或系統(tǒng)安全性文件,包含以下部分:風(fēng)險(xiǎn)降低分析:使用適當(dāng)?shù)男袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法記錄單個(gè)電池?zé)崾Э貙?dǎo)致熱擴(kuò)散所引起的對(duì)車輛乘員的風(fēng)險(xiǎn)以及降低風(fēng)險(xiǎn)所采用的緩解功能或特征(例如:IEC61508、MIL-STD882E、ISO26262、AIAGDFMEA、SAEJ2929中的故障分析或類似的方法)。相關(guān)物理系統(tǒng)和組件的系統(tǒng)圖。相關(guān)系統(tǒng)和組件是指有助于保護(hù)乘員免受由單個(gè)電池?zé)崾Э赜|發(fā)的熱擴(kuò)散所引起的危害影響的系統(tǒng)和組件。表示相關(guān)系統(tǒng)和組件的功能操作、確認(rèn)所有風(fēng)險(xiǎn)緩解功能或特性的圖表。對(duì)于每個(gè)確定的風(fēng)險(xiǎn)緩解功能或特征的說(shuō)明包括以下部分:對(duì)其操作策略的描述;實(shí)現(xiàn)功能的物理系統(tǒng)或組件的標(biāo)識(shí);說(shuō)明風(fēng)險(xiǎn)緩解功能技術(shù)文書:分析或模擬驗(yàn)證的方法和結(jié)果數(shù)據(jù);說(shuō)明風(fēng)險(xiǎn)緩解功能技術(shù)文書:試驗(yàn)驗(yàn)證的方法和結(jié)果數(shù)據(jù)。試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)及產(chǎn)品技術(shù)參數(shù);試驗(yàn)程序:包括試驗(yàn)方法、試驗(yàn)對(duì)象、觸發(fā)對(duì)象、監(jiān)控點(diǎn)布置方案、熱失控觸發(fā)判定條件以及對(duì)試驗(yàn)對(duì)象所做的改動(dòng)清單等,試驗(yàn)方法可參考附錄D或由制造商提供的其他方法;試驗(yàn)結(jié)果:包括系統(tǒng)預(yù)警和試驗(yàn)關(guān)鍵事件(熱失控觸發(fā)開啟、熱失控觸發(fā)停止、外部煙、火、爆炸)等的試驗(yàn)照片、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和時(shí)間等。熱擴(kuò)散乘員保護(hù)分析報(bào)告需經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)。

(資料性附錄)

熱擴(kuò)散試驗(yàn)測(cè)試對(duì)象測(cè)試對(duì)象為整車或鋰離子電池包或系統(tǒng)。試驗(yàn)條件試驗(yàn)

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