浅谈电动汽车用用蓄电池安全要求及试验方法GB/T31485-2015技术要求

日期:2019-04-23 18:37
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摘要: 浅谈电动汽车用用蓄电池安全要求及试验方法GB/T31485-2015技术要求 随着电动汽车的普及,不仅其应用范围和数量不断扩大,单只电池的能量也越来越高。而不断爆出的锂电池安全事故,也使得人们越来越关注锂电池的安全性。 针对电动汽车用电池安全性,以前一直依据QC743和QC744这两个行业标准,但这些标准要求并不是国标,故由国内汽车标准化技术委员会组织起草,于2015年5月15日发布。 现针对新标准的要求整理一些设备要求及规格: 一、单体电芯安全性试验: ...

浅谈电动汽车用用蓄电池安全要求及试验方法GB/T31485-2015技术要求

随着电动汽车的普及,不仅其应用范围和数量不断扩大,单只电池的能量也越来越高。而不断爆出的锂电池安全事故,也使得人们越来越关注锂电池的安全性。

针对电动汽车用电池安全性,以前一直依据QC743QC744这两个行业标准,但这些标准要求并不是国标,故由国内汽车标准化技术委员会组织起草,于2015515日发布。

现针对新标准的要求整理一些设备要求及规格:

一、单体电芯安全性试验:




6.1.3单体蓄电池充电:

室温下,蓄电池先以1I1(A)电流放电至企业技术条件中规定的单体蓄电池放电终止电压,搁置60min(或企业提供的不大于60min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)对于锂离子蓄电池,以1I1(A)电流恒流充电至单体蓄电池电压达企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电终止电流降至一定电流0.05I1(A)时停止充电,充电后搁置1h企业提供的不高于1h的搁置时间

b)对于金属氢化物镍蓄电池,以1I1(A)电流恒流充电1h,然后再以0.2I1充电1h,充电后静置1h企业提供的不高于1h静置时间

详细技术要求如下:

序号

检验项目

主要测试内容

参考设备及型号

参考图片

1

过放电

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b) 单体蓄电池以1I1(A)电流放电直至单体蓄电池电压0V后继续强制放电30min;

c) 观察1h。

50V10A  8通道


2

过充电

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b) 以1I1(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2倍或者过充量达到初始容量的100%停止充电;

c) 观察1h。

50V10A  8通道


3

短路

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b) 将单体蓄电池经外部短路10min,外部线路电阻应小于5mΩ;

c) 观察1h。

BE-1000W电池短路试验机


4

跌落

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b) 单体蓄电池端子向下从1.5m高度处自由跌落到水泥地面上;

c) 观察1h。

BF-F-315S跌落试验机


5

加热

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,温度箱按照5/min 的速率升温至130±2,并保持此温度30min

c) 观察1h。

BE-8103热滥用试验箱


6

挤压

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b) 按下列条件进行试验;

——挤压方向:垂直于蓄电池极板方向施压(参考图1所示);

——挤压板形式:半径75mm的半圆柱体,半圆柱体的高度大于被挤压电池的尺寸;

——挤压程度:电压0v或或挤压力达到100kN(以*先达到为准),保持10min;

c) 观察1h。

图1 单体挤压板和挤压示意图

BE-6045C-10T电脑电池挤压试验机


7

针刺

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b) 用φ5mm~φ8mm的耐高温钢针(针尖的角度60°,针的表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污)、以20-30mm/s的速度,从垂直于蓄电池极板的方向贯穿(钢针停留在蓄电池中 );

c) 观察1h。

BE-8110液压针刺试验机


8

海水浸泡

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b)将单体蓄电池浸入3.5%NaCl溶液(重量百分比,模拟常温下的海水成分)中2h,或直到所有可见的反应停止;

c) 水深必须足以完全没过单体蓄电池。

BE-HS-240

9

温度冲击

a) 单体蓄电池按6.1.3方法充电;

b) 单体蓄电池在室温下稳定后放入温度箱,温度箱温度按照下表1进行调节,温度冲击循环次数5次;

c) 观察1h

温度

时间增量min

累计时间min

温度变化率/min

25

0

0

0

-40

60

60

13/12

-40

90

150

0

25

60

210

13/12

85

90

300

2/3

85

110

410

0

25

70

480

6/7

BTH-225D温湿度试验箱


10

低气压

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,温度为常温,静置6h

c) 观察1h

BE-8104模拟高空低压箱


二、蓄电池模块安全性试验

一般要求:

测试用蓄电池模块样品应满足如下条件:

--总电压不低于单体蓄电池电压的5倍;

--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。






6.1.4蓄电池模块充电:

室温下,蓄电池模块先以1I1(A)电流放电至任一单体蓄电池电压低于放电终止电压。搁置1hmin(或企业提供的不高于1hmin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:

若企业未提供充电方法,则依据以下方法充电:

c)对于锂离子蓄电池,以1I1(A)电流恒流充电至单体蓄电池电压达企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电终止电流降至一定电流0.05I1(A)时停止充电,充电后搁置1h企业提供的不高于1h的搁置时间

d)对于金属氢化物镍蓄电池,以1I1(A)电流恒流充电1h,然后再以0.2I1充电1h,充电后静置1h企业提供的不高于1h静置时间

序号

检验项目

主要测试内容

参考设备及型号

参考图片

1

过放电

a) 蓄电池模块按6.1.4方法充电;

b) 以1I1(A)电流放电90min;

c) 观察1h。

300V500A 8通道


2

过充电

a) 蓄电池模块按6.1.4方法充电;

b) 以1I1(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1h。

300V500A 8通道


3

短路

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5mΩ;

c) 观察1h。

BE-5000A电池短路试验机


4

跌落

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1h。

BF-F-315S跌落试验机


5

加热

a) 蓄电池模块按6.1.4方法充电;

b) 对于锂离子蓄电池,温度箱按照5/min 的速率升温至130±2,并保持此温度30min后停止加热

c) 观察1h。

BE-8103热滥用试验箱


6

挤压

a) 蓄电池模块按6.1.4方法充电;

b) 按下列条件进行加压:

——挤压板形式:半径75mm的半圆柱体,半圆柱体的高度大于被挤压电池的尺寸,但不超过1m。

——挤压方向:与蓄电池模块在整车布局上*容易受到挤压的方向相同。如果*容易受到挤压的方向不可获得,则垂直或平行于单体蓄电池排列方向施压。(参考图2所示)

——挤压程度:

——蓄电池模块变形量达30%或,

——挤压力达到蓄电池模块重量的1000倍和500kN中较大值。

——保持10min。

c观察1h。


BE-6045C-50T电脑电池挤压试验机


立式挤压试验机


卧式挤压试验机

7

针刺

a) 蓄电池模块6.1.4方法充电;

b) 用φ6mm~φ10mm的耐高温钢针(针尖的角度45°~60°,针的表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污)、以25±5mm/s的速度,从垂直于蓄电池极板的方向,直至贯穿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1h


4针刺示意图

BE-8110液压针刺试验机

BE-AP-9002D


卧式针刺试验机


立式针刺试验机

8

海水浸泡

a) 蓄电池模块按6.1.4方法充电;

b)将单体蓄电池浸入3.5%NaCl溶液(重量百分比,模拟常温下的海水成分)中2h,或直到所有可见的反应停止;

c) 水深必须足以完全没过蓄电池模块。

BE-HS-240

9

温度冲击

a) 蓄电池模块按6.1.4方法充电;

b) 蓄电池模块在室温下稳定后放入温度箱,温度箱温度按照下表1进行调节,温度冲击循环次数5次;

c) 观察1h

温度

时间增量min

累计时间min

温度变化率/min

25

0

0

0

-40

60

60

13/12

-40

90

150

0

25

60

210

13/12

85

90

300

2/3

85

110

410

0

25

70

480

6/7

BTH-225D温湿度试验箱


10

低气压

d) 蓄电池模块按6.1.4方法充电;

e) 蓄电池模块放入低气压箱中,调节试验箱中气压为11.6kpa,温度为常温,静置6h

f) 观察1h

 
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