(高清版)GB∕T 44257.1-2024 電動土方機械用動力電池 第1部分：安全要求

電動土方機械用動力電池2024-07-24發(fā)布2024-07-24實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會GB/T44257.1—2024前言 1 12規(guī)范性引用文件 1 14符號和縮略語 2 26試驗條件 3 48試驗方法 5附錄A(規(guī)范性)熱擴散試驗 附錄B(資料性)電池包或電池系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 附錄C(規(guī)范性)電池包或電池系統(tǒng)絕緣電阻測試方法 參考文獻 圖1一個溫度循環(huán)試驗示意圖 7圖2設備電池包或電池系統(tǒng)隨機振動測試曲線 8圖3機械沖擊脈沖容差范圍示意圖 圖4模擬碰撞脈沖容差范圍示意圖 圖8外部火燒示意圖 圖9耐火隔板的尺寸和技術數(shù)據(jù) 圖11鹽霧試驗循環(huán) 圖A.1內(nèi)部加熱觸發(fā)電池單體頂蓋的出線孔位置示意圖 圖A.2加熱裝置布置及其連接導線引出示意圖 圖A.3針刺觸發(fā)時溫度傳感器的布置位置示意圖 圖A.4外部加熱觸發(fā)時溫度傳感器的布置位置示意圖 圖A.5內(nèi)部加熱觸發(fā)時溫度傳感器的布置位置示意圖 圖B.1電池包典型結(jié)構(gòu) 圖B.2含集成電池控制單元的電池系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu) TGB/T44257.1—2024圖B.3外置集成電池控制單元的電池系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu) 圖C.1絕緣電阻測量步驟1 圖C.2絕緣電阻測量步驟2 表1溫度循環(huán)試驗的一個循環(huán)溫度和時間 表2電池包或電池系統(tǒng)的振動測試條件 表3機械沖擊測試參數(shù) 表4機械沖擊脈沖容差范圍 表5模擬碰撞脈沖容差范圍 表A.1熱擴散分析與驗證報告詳細內(nèi)容 表A.2加熱裝置功率選擇 表A.3加熱片規(guī)格說明及使用指南 ⅢGB/T44257.1—2024本文件是GB/T44257《電動土方機械用動力電池》的第1部分。GB/T44257已經(jīng)發(fā)布了以下GB/T44257.1—2024GB/T44257《電動土方機械用動力電池》是指導我國電動土方機械用動力電池安全可靠性的基礎性和通用性標準。GB/T44257旨在確立適用于土方機械用動力電池產(chǎn)品相關的通用性安全要求以及——第1部分：安全要求。目的在于確立適用于電動土方機械行業(yè)用動力鋰離子電池的安全——第2部分：電性能要求。目的在于確立適用于電動土方機械用動力鋰離子電池的電性能第1部分和第2部分配合使用，以便更好地滿足電動土方機械行業(yè)使用要求。1GB/T44257.1—2024電動土方機械用動力電池本文件規(guī)定了電動土方機械用動力電池單體、電池包或電池系統(tǒng)的安全要求，描述了相關試驗本文件適用于電動土方機械用動力鋰離子電池的制造，其他類型動力電池的制造參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；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)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))GB/T2423.17電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ka:鹽霧GB/T2423.43電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法振動、沖擊和類似動力學試驗樣品的安裝GB/T2423.56環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fh:寬帶隨機振動和導則GB/T4208—2017外殼防護等級(IP代碼)GB/T28046.4—2011道路車輛電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗第4部分：氣候負荷GB38031電動汽車用動力蓄電池安全要求GB/T44254電動土方機械術語3術語和定義GB38031、GB/T44254界定的以及下列術語和定義適用于本文件。電動土方機械electricearth-movingmachinery;EEMM運行能量全部或部分由電能提供的土方機械。注1:運行能量指土方機械作業(yè)所需要的能量，包括能量輸入、能量輸出以及中間的能量轉(zhuǎn)換過程。注2:電能來源于機載可充電儲能系統(tǒng)、燃料電池、發(fā)電機將化學能與電能進行相互轉(zhuǎn)換的基本單元裝置。24符號和縮略語BCU:電池控制單元(batterycontrolunit)SOC:荷電狀態(tài)(state-of-charge)3GB/T44257.1—2024后的絕緣電阻不應小于1002/V。后的絕緣電阻不應小于1002/V。絕緣電阻不應小于1002/V。絕緣電阻不應小于1002/V。4GB/T44257.1—20241h,以1I?恒流放電，放電時間為T,T按照公式(1)計算得T=(1—n)×3…………(1)n——試驗目標值的百分數(shù)值。a)電壓測量裝置：±0.5%FS;b)電流測量裝置：±0.5%FS;控制值(實際值)與目標值之間的誤差要求如下：a)電壓：±1%;b)電流：±1%;電池單體先以制造商規(guī)定且不小于1I?的電流放電至制造商技術條件中規(guī)定的放電終止電壓，擱置1h(或制造商提供的不大于1h的擱置時間),然后按制造商提供的充電方法進行充電，充電后擱置1h(或制造商提供的不大于1h的擱置時間)。以制造商規(guī)定且不小于1I?的電流恒流充電至電池單體達到制造商技術條件中規(guī)定的充電終止電壓時轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降至0.05I?時停止充電，充電后擱置1h(或制造商提供的不大于1h的擱5d)重復步驟a)～c)不超過5次。e)重復步驟a)～d)不超過5次。68.1.3.3以制造商規(guī)定且不小于1I?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%溫度時間增量累計時間累計時間溫度變化率℃minmin000-40-4000.6741004800.867GB/T44257.1—202460402000100200300400500時間/mind)擠壓程度：電壓達到0V,或變形量達到15%,或擠壓力達到100kN,或擠壓力達到1000倍隨機振動(每個方向測試時間為21h)頻率x軸功率譜密度(PSD)y軸功率譜密度(PSD)z軸功率譜密度(PSD)568GB/T44257.1—2024表2電池包或電池系統(tǒng)的振動測試條件(續(xù))隨機振動(每個方向測試時間為21h)頻率x軸功率譜密度(PSD)y軸功率譜密度(PSD)z軸功率譜密度(PSD)———x軸y軸z軸注：g表示重力加速度，g取值為9.80m/s2。1xZ圖2設備電池包或電池系統(tǒng)隨機振動測試曲線8.2.1.5試驗過程中，監(jiān)測試驗對象的電壓和溫度等。8.2.1.6完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀察2h。8.2.2.2對試驗對象施加表3規(guī)定的半正弦沖擊波，z軸的正負方向各6次，共計12次。表3機械沖擊測試參數(shù)測試程序參數(shù)要求沖擊波形半正弦波測試方向士z9GB/T44257.1—2024測試程序參數(shù)要求脈沖時間沖擊次數(shù)正負方向各6次點脈寬ms士z方向加速度值A0.00B2.945.95gC5.95gD0.00E0.002.68gF2.008.05gG4.008.05g0.00點脈寬ms(整機工作質(zhì)量)3.5t～7.5t(整機工作質(zhì)量)(整機工作質(zhì)量)x方向加速度y方向加速度x方向加速度y方向加速度x方向加速度y方向加速度A000000BCD000000E04.5gFGH000000GB/T44257.1—20248.2.4.3完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀察2h。圖5擠壓板形式一示意圖圖6擠壓板形式二示意圖8.2.5.1試驗對象為電池包或電池系統(tǒng)。要求),循環(huán)5次。8.2.5.3完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀察2h。GB/T44257.1—2024溫度/℃Y2+63+60+57+25b02X時間/h標引序號說明：b——降溫開始；d——冷凝；GB/T44257.1—2024測試對象降至45℃以下。φ30φ30AA240±527.5±327.5±3開孔率：20%～22%體積比。端溫度環(huán)境中保持8h,循環(huán)5次。GB/T44257.1—2024象噴霧8h,然后靜置16h。b——打開(噴鹽霧);圖11鹽霧試驗循環(huán)得試驗對象放電到其額定電壓的25%為止；電池包或電池系統(tǒng)按照附錄A進行熱擴散試驗。 A.1制造商定義的熱失控報警信號說明A.2說明電池包或電池系統(tǒng)安全性文件A.2.3相關物理系統(tǒng)和組件的系統(tǒng)圖。相關系統(tǒng)和組件是指有助于保護乘員免受由單個電池熱失控A.2.4表示相關系統(tǒng)和組件的功能操作、確認所有風險緩解功能或特征的圖表。A.3驗證與資料提供說明A.3.2熱擴散分析與驗證報告應包含表A.1所列3項報告，其中第1項和第2項為制造商提供，第3表A.1熱擴散分析與驗證報告詳細內(nèi)容編號報告名稱對應章條1制造商定義的熱失控報警信號說明A.1.1、A.1.22說明電池包或電池系統(tǒng)安全性技術文件A.2.2、A.2.3、A.2.4、A.2.53檢測機構(gòu)依據(jù)制造商提供的技術文件、試驗程序進行結(jié)果驗證的檢測報告A.3GB/T44257.1—2024A.4熱擴散保護驗證試驗程序A.4.1試驗對象試驗對象為電池包或電池系統(tǒng)。A.4.2試驗條件試驗應在以下條件進行。a)溫度0℃以上，相對濕度10%～90%,大氣壓力86kPa～106kPa。c)試驗開始前，對試驗對象的SOC進行調(diào)整。對于設計為外部充電的電池包或電池系統(tǒng)，SOC調(diào)至不低于制造商規(guī)定的正常SOC工作范圍的95%;對于設計為僅通過車輛能源進行充電的電池包或電池系統(tǒng)，SOC調(diào)至不低于制造商工作范圍的90%。A.4.3.1A.4.3.4～A.4.3.6可作為熱擴散試驗的可其他方法來觸發(fā)熱失控。A.4.3.2熱失控觸發(fā)對象：試驗對象中的電池單體。選擇電池包內(nèi)靠近中心位置，或者被其他電池單A.4.3.4針刺觸發(fā)熱失控方法如下：e)針刺位置及方向：選擇能觸發(fā)電池單體發(fā)生熱失控的位置和方向(例如，垂直于極片的方向);f)針刺停止條件：直至熱失控，或者針刺深度達到觸發(fā)電池單體在針刺方向尺寸的90%。緣層。對于尺寸與電池單體相同的塊狀加熱裝置，可用該加熱裝置代替其中一個電池單體，與觸發(fā)對應不大于電池單體的表面積；將加熱裝置的加熱面與電池單體表面直接接觸，加熱裝置的位置應與發(fā)生熱失控或者A.4.3.7定義的監(jiān)測點溫度達到300℃后，停止觸發(fā)。表A.2加熱裝置功率選擇觸發(fā)對象電能EWh加熱裝置最大功率E<100300～1000表A.2加熱裝置功率選擇(續(xù))加熱裝置最大功率W內(nèi)部加熱方法參數(shù)/說明加熱片規(guī)格材質(zhì)Cu+絕緣層，或其他合適的電阻加熱元件面積50mm×50mm～15mm×15mm厚度功率使用方法布置位置卷芯表面引線孔/引線端部密封樹脂膠，如環(huán)氧樹脂，或者合適的結(jié)構(gòu)密封方式停止加熱條件發(fā)生熱失控GB/T44257.1—2024連接導線加熱片~連接導線O連接導線加熱片~連接導線O加熱片密封位置內(nèi)部加熱觸發(fā)熱失控測試流程如下：a)測試前，使用電阻測量設備測量加熱片的電阻值；b)根據(jù)目標加熱功率調(diào)整供電設備電壓，閉合開關對加熱片進行供電，加熱電池單體直至熱a)監(jiān)測電壓或溫度，應使用原始的電路或追加新增的測試用電路。監(jiān)測溫度定義為溫度A(測試過程中觸發(fā)對象的最高表面溫度)。溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔應小于1s,準確度為±2℃。b)針刺觸發(fā)時，溫度傳感器的位置應接近短路點，也可使用針的溫度(見圖A.3)。觸發(fā)對象溫度傳感器針刺點圖A.3針刺觸發(fā)時溫度傳感器的布置位置示意圖c)加熱觸發(fā)時，溫度傳感器布置在遠離熱傳導的一側(cè)，即安裝在加熱裝置的對側(cè)(見圖A.4、a)硬殼及軟包電池b)圓柱形電池-Ic)圓柱形電池-Ⅱa)硬殼電池b)圓柱形電池圖A.5內(nèi)部加熱觸發(fā)時溫度傳感器的布置位置示意圖21A.4.3.8熱失控觸發(fā)判定條件：23器、保準修開關(可選)單體/模塊集成：熱管理裝置和連接(可選)總線B.2電池系統(tǒng)高壓電路電流接觸熱管理裝置電池系統(tǒng)電池控制單元In——冷卻介質(zhì)進口；Out——冷卻介質(zhì)出口。熱管理裝置和連接圖B.2含集成電池控制單元的電池系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)電流接觸險、配線電池控制…電池系統(tǒng)In——冷卻介質(zhì)進口；24GB/T44257.1—2024(規(guī)范性)電池包或電池系統(tǒng)絕緣電阻測試方法C.1試驗條件電池包或電池系統(tǒng)均以制造商規(guī)定的完全充電狀態(tài)進行，試驗環(huán)境溫度為22℃±5℃,濕度為電壓檢測工具的內(nèi)阻不小于10MQ。在測量時若絕緣監(jiān)測功能會對電池包或電池系統(tǒng)絕緣電阻的測試產(chǎn)生影響，則應將絕緣監(jiān)測功能關閉或者將絕緣電阻監(jiān)測單元從B級電壓電路中斷開，以免影響測量值，否則制造商可選擇是否關閉絕緣監(jiān)測功能或者將絕緣監(jiān)測單元從B級電壓電路中斷C.2絕緣電阻測試方法C.2.1.1使電池包或電池系統(tǒng)內(nèi)的電力、電子開關激活C.2.1.2用相同的兩個電壓檢測工具同時測量電池包或電池系統(tǒng)的兩個端子和電平臺之間的電壓，如圖C.1所示。待讀數(shù)