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

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1、B ICS 43.120 T 47 中华人民共和国国家标准GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法Safety requirements and test methods for traction battery of electric vehicle 唱. . 2015-05-15实施2015同05-15发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检菠总局中国国家标准化管理委员会飞，?1 川mhbr队川崎于川前本标准按照GB/T1.12009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。本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。GB/T

2、31485-2015 本标准起草单位z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、中国北方车辆研究所、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中心、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、哈尔滨光宇电源股份有限公司、惠州市亿能电子有限公司、合肥国轩高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

3、有限公司。本标准主要起草人z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、朱延春、张会平、王敬、江文峰、张娜、吴宁宁、裴小娟、张苗、孙建平、朱延春、阮旭松、徐兴元、于洪涛、关成善、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GB/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。凡是注日期的引用文件，仅注日

4、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电池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 蓄电池外亮

5、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fire 蓄电池任何部位发生持续燃烧持续时间长于1s) 0火花及拉弧不属于燃烧。3.5 漏擅leakage 蓄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。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6.2.2进行过放电试验时，应不爆炸、不起火、不漏掖05.1.2 单体蓄电池按6.2.3进行过充电试验时，应不爆炸

6、、不起火。5.1.3 单体蓄电池按6.2.4进行短路试验时，应不爆炸、不起火。5.1.4 单体蓄电池按6.2.5进行跌落试验时za) 对于钮离子蓄电池，应不爆炸、不起火、不漏被;b) 对于金属氢化物镰蓄电池，应不爆炸、不起火。5.1.5 单体蓄电池按6.2.6进行加热试验时，应不爆炸、不起火。5.1.6 单体蓄电池按6.2.7进行挤压试验时，应不爆炸、不起火。5.1.7 单体蓄电池按6.2.8进行针刺试验时，应不爆炸、不起火。5.1.8 单体蓄电池按6.2.9进行海水浸泡试验时，应不爆炸、不起火。5.1.9 单体蓄电池按6.2.10进行温度循环试验时，应不爆炸、不起火、不漏液。5.1.10 单

7、体蓄电池按6.2.11进行低气压试验时，应不爆炸、不起火、不漏液。5.2 蓄电池模块5.2.1 蓄电池模块按6.3.2进行过放电试验时，应不爆炸、不起火、不漏液，5.2.2 蓄电地模块按6.3.3进行过充电试验时，应不爆炸、不起火。5.2.3 蓄电池模块按6.3.4进行短路试验时，应不爆炸、不起火。5.2.4 蓄电池模块按6.3.5进行跌落试验时za) 对于惶离子蓄电池，应不爆炸、不起火、不漏液zb) 对于金属氢化物镰蓄电池，应不爆炸、不起火。5.2.5 蓄电池模块按6.3.6进行加热试验时，应不爆炸、不起火。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

8、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、不漏班。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 环境条件除另有规定外，试验应在温度为25c土5C，相对温度为15%-90%，大气压力为86kPa-2 106 kPa的环境中进行。本标准所提到的室温，是指25c士2C。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z一一一电压测量装置z不低于0.5级;

9、一电流测量装置z不低于0.5级z一二温度测量装置z士0.5C; 一时间测量装置z士0.1%;-一尺寸测量装置z士0.1%;质量测量装置z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za) 对于钮离子蓄电池，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，充电后搁置1h(或企业提供的不高于1h的搁置时间hb

10、) 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)，然后按企业提供的克电方法进行充电，若企业未提供充电方法，则依据以下方法充电za) 对于鲤离子蓄电池，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。充电后拥置1h(或企

11、业提供的不高于1h的拥置时间)。b) 对于金属氢化物镇蓄电池，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(或企业提供的不高于1h的静置时间。6.2 单体蓄电池安全性试验6.2.1 一段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za) 单体蓄电池按6.1.3方法充电zb) 单体蓄电池以111(A)电流放电90min; 3 GB/T 31485-2015 c) 观察1h D 6.2.3 过充电过充电试验按照如下步骤进行Ea) 单体蓄电池按6.1.3方法充电zb) 以

12、111(A)电流恒流充电至电压达到企业技术条件中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zc) 观察1h。6.2.4 短路短路试验按照如下步骤进行za) 单体蓄电池按6.1.3方法充电zb) 将单体蓄电池正、负极经外部短路10min.外部线路电阻应小于5mO; c) 观察1h D 6.2.5 跌落跌落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) 单体蓄电池正负端子向下从1.5m高度处自由跌落到水泥地面上Fc) 观察1h D 6.2.6 加热加热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) 将单体蓄电池放入温度箱z一一对于铿离子蓄电池，温度箱

13、按照5C/min的速率由室温升至130C土2C.并保持此温度30min后停止加热z一一对于金属氢化物镰蓄电池，温度箱按照5.C/min的速率由室温升至85C土2C.并保持此温度2h后停止加热。c) 观察1hD 6.2.7 挤压挤压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) 按下列条件进行试验z一一挤压方向z垂直于蓄电池极板方向施压(参考图1所示); 一一挤压板形式z半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池的尺寸:一一挤压速度:(5土l)mm/s;一挤压程度z电压达到ov或变形量达到30%或挤压力达到200kN后停止挤压。c) 观察1h D 4 GB/T

14、31485-2015 图1单体挤压板和挤压示意图6.2.8 针剌针剌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) 用15mm-州mm的耐高温钢针(针尖的圆锥角度为450-60.t针的表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污)，以(25士5)mm/s的速度，从垂直于蓄电池极板的方向贯穿，贯穿位置宜靠近所剌面的几何中心，钢针停留在蓄电池中zc) 观察1h. 6.2.9 海水浸泡海水浸泡试验按照如下步骤进行za) 单体蓄电池按6.1.3方法充电gb) 将单体蓄电池浸人3.5%NaCl榕掖(质量分数，模拟常温下的海水成分中2h; c) 水深应完全渡过单体蓄电池。6.2.10 温度循环温度循环

15、试验按照如下步骤进行za) 单体蓄电池搜6.1.3方法充电zb) 单体蓄电地放入温度箱中，温度箱温度按照表1和图2进行调节，循环次数5次30 观察1h. 表1温度循环试验一个循环的温度和时间温度时间增量累计时间温度变化率 口llnmtn C /min 25 。-40 60 60 13/12 -40 90 150 。25 60 210 13/12 85 90 300 2/3 85 110 410 。25 70 480 6/7 5 GB/T 31485-2015 100 o 100 200 300 400 500 时间/min固2温度循环试验示意图6.2.11 低气压低气压试验按照如下步骤进行za

16、) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;b) 单体蓄电池放人低气压箱中，调节试验箱中气压为11.6kPa，温度为室温，静置6h; c) 观察1ho 6.3 蓄电池摸块安全性试验6.3.1 一般要求测试用蓄电池模块样品应满足如下条件:-一总电压不低于单体蓄电池电压的5倍z二-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2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。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pb) 蓄电池模块以111(A)电流放电90min

17、; c) 观察1h。6.3.3 过充电过充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zb) 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中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1ho 6.3.4 短路短路试验按照如下步骤进行z6 GB/T 31485-2015 a) 蓄电池模块按6.1.4方法充电zb) 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za) 蓄电池模块按6.1.4方法充电zb) 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Ec)

18、 观察1h. 6.3.6 加热加热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) 对于铿离子蓄电池，温度箱按照5C/min的速率由室温升至130C士2C.并保持此温度30 min后停止加热;对于金属氢化物镰蓄电池，温度箱按照50C/min的速率由室温升至85oC士2C，并保持此温度2h后停止加热sc) 观察1h. 6.3.7 挤压挤压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) 按下列条件进行试验z一一挤压板形式z半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度大于被挤压电池的尺寸，但不超过1 m; -挤压方向t与蓄电池模块在整车布局上最容易受到挤压的方向相同。如果

19、最容易受到挤压的方向不可获得，则垂直于单体蓄电池排列方向施压(参考图3所示h一一挤压速度:(5士Dmm/s;一一挤压程度z蓄电池模块变形量达到30%或挤压力达到蓄电池模块重量的1000倍和表2所列数值中较大值p一保持10min. c) 观察1h. a) b) 圄3模块挤压棍和挤压示意圄7 GB/T 31485-2015 表2挤压力选取表格挤压面接触单体数n挤压力/kN1 200 2-5 100Xn 5 500 6.3.8 针刺针刺试验按照如下步骤进行za) 蓄电池模块按6.1.4方法充电sb) 用6mm10 mm的耐高温钢针(针尖的圆锥角度为450600，针的表面光洁，无锈蚀、氧化层及油污)，

20、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) 圈4针剌示意图6.3.9 海水浸泡海水浸泡试验按照如下步骤进行za) 蓄电池模块按6.1.4方法充电zb) 将蓄电池模块漫人3.5%NaCl溶液(质量分数，模拟常温下的海水成分)中2h; c) 水深应完全没过蓄电池模块。6.3.10 温度循环温度循环试验按照如下步骤进行zu 蓄电池模块按6.1.4方法充电;b) 蓄电池模块放人温度箱中，温度箱温度按照表1、图2进行调节，循环次数5次50 观察1ho 6.3.11 低气压低气压试验按照如下步骤

21、进行za) 蓄电池模块按6.1.4方法充电zb) 蓄电池模块放入低气压箱中，调节试验箱中气压为11.6kPa，温度为室温，静置6h; 8 c) 观察1ho 6.4 试验程序6.4.1 按本程序进行的试验应连续进行。6.4.2 单体蓄电池试验程序见表306.4.3 蓄电池模块试验程序见表40表3单体蓄电池试验程序序号检验项日试验方法章条号1 过放电6.2.2 2 过充电6.2.3 3 短路6.2.4 4 跌落6.2.5 5 加热6.2.6 6 挤压6.2.7 7 针刺6.2.8 8 海水浸泡6.2.9 9 温度循环6.2.10 10 低气压6.2.11 表4蓄电地摸块试验程序序号检验项目试验方法

22、章条号1 过放电6.3.2 2 过充电6.3.3 3 短路6.3.4 4 跌落6.3.5 5 加热6.3.6 6 挤压6.3.7 7 针和j6.3.8 8 海水浸泡6.3.9 9 温度循环6.3.10 10 低气压6.3.11 7 检验规则7.1 检验分类、栓验项目、要求和样晶撤量检验分类、检验项目、要求(章条号)和样品数量见表50GB/T 31485-2015 单体蓄电池编号1在、2#3:、4:;:5荐、6:7:、8:9: 、10主主11:、12在13 :、14: 15挥、16: 17荐、18: 19 :、20:蓄电池模块编号-一一1士Z2丰3# 4# 5 :j:t 6# 7丰8:;:;:

23、9:1幸10 主9 GB/T 31485-2015 表5检验规则序号检验分类检验项目要求章条号样品数量1 单体蓄电池安全性5.1 单体每项2只，模块每项1组，型式检验共20只单体蓄电池和10组蓄电池模块2 蓄电池筷块安全性5.2 注z共需抽样24只单体蓄电池.12组蓄电池模块，其中4只为备份单体蓄电池.2组为备份蓄电池摸块.建议汹试对象为3个月以内的新鲜样品.7.2 型式检验7.2.1 有下列情况之一应进行型式检验z号一新产品投产和老产品转产3一转厂p一停产超过一年后复产z一一结构、工艺或材料有重大改变。7.2.2 判定规则z在型式检验中，若有一项不合格时，应判定为不合格。10 . 的ON|叮

24、FmvH洁。华人民共和国家标准电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法GB/T 31485-2015 国中铸中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室，(010)68533533发行中心，(010)51780238读者服务部，(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销祷开本880X1230 1/16 印张1字数24千字2015年4月第一版2015年4月第一次印刷 书号，155066. 1-51551 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价31485-2015 打印H期:2015年5月29HF002