聚合物准固态电解质动力电池安全性要求与测试方法(T-GDCKCJH 035—2021).pdf

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1、T/GDCKCJH 0352021 ICS 13.100 CCS T 09 聚合物准固态电解质动力电池安全性要求与测试方法 Safety requirements and test methods for polymer quasi-solid-state electrolyte power battery 2021-07-12 发布 2021-08-01 实施 广东省测量控制技术与装备应用促进会广东省测量控制技术与装备应用促进会 发 布 T/GDCKCJH 0352021 I 目 次 前言.1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 试验条件.3 5 试验准备.5 6 试验

2、方法.6 T/GDCKCJH 0352021 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广东省测量控制技术与装备应用促进会提出并归口。本文件起草单位:广州广电计量检测股份有限公司、华南理工大学、广东省标准化研究院、深圳比克动力电池有限公司、广州汽车集团股份有限公司、广东省测量控制技术与装备应用促进会。本文件主要起草人:刘洪飞、明志茂、刘桂雄、李远茂、黄继雄、安伟峰、符兴锋、刘少昱。本文件为首次发布。T/GDCKCJH 0352021 1

3、聚合物准固态电解质动力电池安全性要求与测试方法 1 范围 本文件规定了聚合物准固态电解质动力电池的术语与定义、安全性要求、试验条件、测试方法。本文件适用于电动汽车用的聚合物准固态电解质动力电池,其他类型的固态电解质电池可参照执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Db:交变湿热(12h+12h 循环)GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第

4、2 部分:试验方法 试验 Ka:盐雾 GB/T 2423.43 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 振动、冲击和类似动力学试验样品的安装 GB/T 2423.56 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fh:宽带随机振动和导则 GB/T 2900.41 电工术语 原电池和蓄电池 GB/T 42082017 外壳防护等级(IP 代码)GB/T 19596 电动汽车术语 GB/T 28046.42011 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验 第 4 部分:气候负荷 3 术语和定义 GB/T 2900.41、GB/T 19596 标准中的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 聚合物准

5、固态电解质动力电池单体 solid polymer electrolyte battery cell 将化学能转化为电能的基本单元装置,电解质以固态聚合物材料为主,结构包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计成可充电。以下简称电池单体。3.2 聚合物准固态电解质动力电池模块 solid polymer electrolyte battery module 由将一个以上电池单体按照串联、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。以下简称电池模块。T/GDCKCJH 0352021 2 3.3 聚合物准固态电解质动力电池包 solid polymer electr

6、olyte battery pack 通常包括电池模块、电池管理模块(不包括 BCU)、电池箱以及响应附件,具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元。以下简称电池包。3.4 聚合物准固态电解质电池系统 solid polymer electrolyte battery system 一个或一个以上电池包以及相应附件(管理系统高压电路低压电路热管理设备以及机械总成等)构成的能量存储装置。以下简称电池系统。3.5 电池电子部件 battery electronics 采集或者同时监测电池包电性能和热性能数据的电子装置。注:电池电子部件可以包括单体控制器和用于电池单体均衡的电子部件。电池单体间的均衡

7、可以由电池电子部件控制,或者通过电池控制单元控制。3.6 电池控制单元 battery control unit;BCU 控制、管理、检测或计算电池系统的电性能和热性能相关的参数,并提供电池系统和其他车辆控制器通信的电子装置。3.7 额定容量 rated capacity 以制造商规定的条件测得的并由制造商申明的电池单体、模块电池包或系统的容量值,通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)来表示。3.8 实际容量 practical capacity 以制造商规定的条件,从完全充电的电池单体、模块、电池包或系统中释放的容量值。3.9 荷电状态 state-of-charge;SOC 当前电池单体、模

8、块、电池包或系统中按照制造商规定的放电条件可以释放的容量占实际容量的百分比。3.10 爆炸 explosion 突然释放足量的能量产生压力波或者喷射物,可能会对周边区域造成结构或物理上的破坏。3.11 起火 fire T/GDCKCJH 0352021 3 电池单体、模块、电池包或系统任何部位发生持续燃烧(单次火焰持续时间大于 1s)。火花及拉弧不属于燃烧。3.12 外壳破裂 housing crack 由于内部或外部因素引起电池单体、模块、电池包或系统外壳的机械损伤,导致内部物质暴露或溢出。3.13 泄漏 leakage 有可见物质从电池单体、模块、电池包或系统中漏出至试验对象外部的现象。3

9、.14 热失控 thermal runaway 电池单体放热连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。3.15 热扩散 thermal propagation 电池包或系统内由一个电池单体热失控引发的其余电池单体接连发生热失控的现象。3.16 充电终止电压 end-of-charge voltage 电池单体、模块、电池包或系统正常充电时允许达到的最高电压。3.17 放电终止电压 end-of-discharge voltage 电池单体、模块、电池包或系统正常放电时允许达到的最低电压。3.18 倍率放电电流 In nh 率放电电流(A),其数值等于额定容量值的 1/n。例如:I1:1h 率放电电

10、流(A),其数值等于额定容量值;I3:3h 率放电电流(A),其数值等于额定容量值/3。4 试验条件 4.1 一般条件 4.1.1 除另有规定,试验环境温度为 225,相对湿度为 10%90%,大气压力为 86kPa106kPa。4.1.2 试验对象为电池单体时,若电池单体无法独立工作,可采用电池模块进行试验,安全要求不变。4.1.3 对于由车体包覆并构成电池包箱体的电池包或系统,可带箱体或车体测试。4.1.4 电池包或系统在所有测试前和部分试验后需进行绝缘电阻测试。测试位置为:电池包或系统T/GDCKCJH 0352021 4 两个端子和电平台之间。要求测得的绝缘电阻值除以电池包或系统的最大

11、工作电压不小于 100/V。4.1.5 测试样品交付时需要包括必要的操作文件,以及和测试设备相连所需的接口部件,如高低压连接器、插头,包括冷却液接口。制造商需要提供蓄电池模组、电池包的工作限制,以保证整个测试过程的安全。4.1.6 如果电池模组或电池包由于某些原因(如尺寸或重量)不适合进行某些测试,那么供需双方协商一致后可以用电池包或电池系统的子系统代替作为测试样品,进行全部或部分试验,但是作为测试样品的子系统应该包含和整车要求相关的所有部分。4.1.7 调整 SOC 至试验目标值n%的方法:按制造商提供的充电方式将电池包或系统充满电,静置1h,以 1I3恒流放电,放电时间为T,T按照式(1)

12、计算得到,或者采用制造商提供的方法调整 SOC。每次 SOC 调整后,在新的测试开始前试验对象应静置 30min。=100100 3 (1)式中:T 放电时间,单位为小时(h);n 试验目标值的百分数值。4.1.8 测试过程中的充放电倍率大小、充放电方法和充放电截止条件由制造商提供。4.1.9 电池单体、电池包或系统的额定容量应符合制造商提供的产品技术条件。4.1.10 除有特殊规定,试验对象均以制造商规定的完全充电状态进行测试。4.1.11 电池单体、电池包或系统放电电流符号为正,充电电流符号为负。4.1.12 当电池冷却系统使用了冷却液时,如果试验不要求电池冷却,也可在排掉冷却液后进行试验

13、。4.2 准确度要求 4.2.1 测量仪器、仪表准确度的要求如下:电压测量装置:不低于 0.5 级;电流测试装置:不低于 0.5 级;温度测量装置:0.5;时间测量装置:0.1%;尺寸测量装置:0.1%;质量测量装置:0.1%。4.2.2 测量过程中,控制量(实际值)和目标值之间的误差要求如下:电压:1%;电流:1%;温度:2%。T/GDCKCJH 0352021 5 5 试验准备 5.1 电池单体 5.1.1 标准充电 电池单体先以制造商规定且不小于 1I3的电流放电至制造商技术条件中规定的放电终止电压,搁置 1h(或制造商提供的不大于 1h 的搁置时间),然后按制造商提供的充电方法进行充电

14、,充电后搁置 1h(或制造商提供的不大于 1h 的搁置时间)。若制造商未提供充电方法,则由检测机构和制造商协商确定合适的充电方法,或依据以下方法充电:以制造商规定且不小于 1I3的电流恒流充电至电池单体达制造商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 0.05I1时停止充电,充电后搁置 1h(或制造商提供的不大于 1h 的搁置时间)。5.1.2 预处理 正式测试开始前,电池单体需要先进行预处理循环,以确保试验对象的性能处于激活和稳定的状态。步骤如下:a)按照 5.1.1 对电池单体进行标准充电;b)以制造商规定的且不小于 1I 3的电流放电至制造商规定的放电截止条件;c)静置

15、30min 或制造商规定时间;d)重复步骤 a)c)不超过 5 次。如果电池单体连续两次的放电容量变化不高于额定容量的 3%,则认为电池单体完成了预处理,预处理循环可以中止。如果电池单体连续 4 次的放电容量变化均高于额定容量的 3%,则应与相关单位协商后,更换新的样品重新进行预处理循环。5.2 电池包或系统 5.2.1 工作状态确认 正式开始测试前,电池包或系统的电子部件或 BCU 应处于正常工作状态。5.2.2 预处理 正式测试开始前,电池包或系统需要先进行预处理循环,以确保测试时试验对象的性能处于激活和稳定的状态。步骤如下:a)以不小于 1I3的电流或按照制造商推荐的充电方法充电至制造商

16、规定的充电截止条件;b)静置 30min 或制造商规定的时间;T/GDCKCJH 0352021 6 c)以制造商规定的且不小于 1I3的电流放电至制造商规定的放电截止条件;d)静置 30min 或制造商规定的时间;e)重复步骤 a)d)不超过 5 次。如果电池包或系统连续两次的放电容量变化不高于额定容量的 3%,则认为电池单体完成了预处理,预处理循环可以中止。如果电池包或系统连续 4 次的放电容量变化均高于额定容量的 3%,则应与相关单位协商后,更换新的样品重新进行预处理循环。除在某些具体测试项目中另有说明,若预处理循环完成并充满后和一个新的测试项目之间时间间隔大于 24h,则需要重新进行一

17、次标准充电,使用不小于 1I3的电流充电至制造商规定的充电截止条件或按照制造商推荐的充电方法充电,静置 30min 或制造商规定的时间。6 试验方法 6.1 电池单体安全性试验方法 6.1.1 一般要求 所有安全试验均在有充分安全保护的环境条件下进行。如果试验对象有附加主动保护线路或装置,应除去该线路或装置。6.1.2 过放电试验 6.1.2.1 试验对象按 5.1.1 方法充电。6.1.2.2 以 1I1电流放电 90min。6.1.2.3 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h,样品应不起火、不爆炸。6.1.3 过充电试验 6.1.3.1 试验对象按 5.1.1 方法充电。6.1.

18、3.2 以制造商规定且不小于1I3的电流恒流充电至制造商规定的充电终止电压的 1.1 倍或115%SOC 后,停止充电。6.1.3.3 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h,样品应不起火、不爆炸。6.1.4 外部短路试验 6.1.4.1 试验对象按 5.1.1 方法充电。6.1.4.2 将试验对象正极端子和负极端子经外部短路 10min,外部线路电阻应小于 5m。6.1.4.3 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h,样品应不起火、不爆炸。6.1.5 加热试验 T/GDCKCJH 0352021 7 6.1.5.1 试验对象按 5.1.1 方法充电。6.1.5.2 将试验对象

19、放入温度箱,温度箱按照 5/min 的速率由试验环境温度升至 1302,并保持此温度 30min 后停止加热。6.1.5.3 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h,样品应不起火、不爆炸。6.1.6 温度循环试验 6.1.6.1 试验对象按 5.1.1 方法充电。6.1.6.2 放入温度箱中,温度箱温度按照表 1 和图 1 进行调节,循环次数 5 次。6.1.6.3 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h,样品应不起火、不爆炸。表 1 温度循环试验一个循环的温度和时间 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-

20、40 90 150 0 25 60 210 13/12 85 90 300 2/3 85 110 410 0 25 70 480 6/7 图 1 温度循环试验示意图 6.1.7 挤压试验 6.1.7.1 试验对象按 5.1.1 方法充电。T/GDCKCJH 0352021 8 6.1.7.2 按下列条件进行试验:a)挤压方向:垂直于电池单体极板方向施压,或与电池单体在整车布局上最容易受到挤压的方向相同;b)挤压板形式:半径 75mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度 L 大于被挤压电池单体的尺寸(如图2 挤压板规格 1 所示);c)挤压速度:不大于 2mm/s;d)挤压程度:电压达到 0V 或变形量

21、达到 15%或挤压力达到 100kN 或 1000 倍试验对象重量后停止挤压;e)保持 10min。6.1.7.3 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h,样品应不起火、不爆炸。图 2 挤压板规格 1 示意图 6.2 电池包或系统安全性测试方法 6.2.1 振动测试 6.2.1.1 为保护试验操作人员和实验室安全,制造商应提供电压锐变限值作为异常终止条件。6.2.1.2 试验开始前,将试验对象的 SOC 状态调至不低于制造商规定的正常 SOC 工作范围的 50%。6.2.1.3 按照试验对象车辆安装位置和 GB/T 2423.43 的要求,将试验对象安装在振动台上。每个方向分别施加随机

22、和定频振动载荷,加载顺序宜为 z 轴随机、z 轴定频、y 轴随机、y 轴定频、x 轴随机、x 轴定频(汽车行驶方向为 x 轴方向,另一垂直于行驶方向的水平方向为 y 轴方向)。检测机构也可自行选择顺序,以缩短转换时间。测试过程按照 GB/T 2423.56。6.2.1.4 对于装载在除 M1、N1类以外的车辆上的电池包或系统,振动测试参数按照表 2 规定,对于试验对象存在多个安装方向(x/y/z)时,按照生产方或使用方提供的 RMS 大的安装方向进行试验。对于安装在车辆顶部的电池包或系统,按照制造商提供的不低于表 2 的振动测试参数开展振动测试。6.2.1.5 对于装载在 M1、N1 类车辆上

23、的电池包或系统,振动测试参数按照表 3 进行。6.2.1.6 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳T/GDCKCJH 0352021 9 破裂、起火或爆炸现象,且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。表 2 除 M1、N1类以外的车辆电池包或系统振动测试条件 随机振动(每个方向测试时间为 12h)频率 Hz z 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz y 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz x 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz 5 0.008 0.005 0.002 10 0.042 0.025 0.018 15 0.042 0.025

24、 0.018 40 0.0005 60 0.0001 100 0.0005 0.0001 200 0.00001 0.00001 0.00001 RMS z 轴 y 轴 x 轴 0.73g 0.57g 0.52g 正弦定频振动(每个方向测试时间为 2h)频率 Hz z 轴定频幅值 y 轴定频幅值 x 轴定频幅值 20 1.5g 1.5g 2.0g 表 3 M1、N1 类车辆电池包或系统振动测试条件 随机振动(每个方向测试时间为 12h)频率 Hz z 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz y 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz x 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz 5 0.015 0.002 0.0

25、06 10 0.005 15 0.015 20 0.005 30 0.006 65 0.001 100 0.001 200 0.000 1 0.000 15 0.000 03 T/GDCKCJH 0352021 10 表 3 M1、N1 类车辆电池包或系统振动测试条件(续)随机振动(每个方向测试时间为 12h)频率 Hz z 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz y 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz x 轴功率谱密度(PSD)g2/Hz RMS z 轴 y 轴 x 轴 0.64g 0.45g 0.50g 正弦定频振动(每个方向测试时间为 1h)频率 Hz z 轴定频幅值 y 轴定频幅值 x 轴定频

26、幅值 24 1.5g 1.0g 1.0g 6.2.2 机械冲击测试 6.2.2.1 对试验对象施加表 4 规定的半正弦冲击波,z 方向各 6 次,共计 12 次。6.2.2.2 半正弦冲击波最大、最小脉冲容差范围如表 5 和图 3 所示。6.2.2.3 相邻两次冲击的间隔时间以两次冲击在试验样品上造成的响应不发生相互影响为准,一般应不小于 5 倍冲击脉冲持续时间。6.2.2.4 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。表 4 机械冲击测试参数 测试程序 参数要求 冲击波形 半正弦波 测试方向

27、z 加速度值 7g 脉冲时间(ms)6 冲击次数 正负方向各 6 次 表 5 机械冲击脉冲容差范围 点 脉宽 ms z 向加速度值 A 1.00 0.00g T/GDCKCJH 0352021 11 表 5 机械冲击脉冲容差范围(续)点 脉宽 ms z 向加速度值 B 2.94 5.95g C 3.06 5.95g D 5.00 0.00g E 0.00 2.68g F 2.00 8.05g G 4.00 8.05g H 7.00 0.00g 图 3 机械冲击脉冲容差范围 6.2.3 模拟碰撞 6.2.3.1 按照试验对象车辆安装位置和 GB/T 2423.43 的要求,将试验对象水平安装在带

28、有支架的台车上。根据试验对象的使用环境给台车施加规定的脉冲,并落在表 6 和图 4 最大、最小脉冲容差允许范围内(汽车行驶方向为 x 轴方向,另一垂直于行驶方向的水平方向为 y 轴方向)。对于试验对象存在多个安装方向(x/y/z)时,按照生产方或使用方提供的加速度大的安装方向进行试验。6.2.3.2 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h 并测试,电池包或系统应不起火、不爆炸。T/GDCKCJH 0352021 12 表 6 模拟碰撞脉冲容差范围 点 脉宽(ms)3.5t(整车整备质量)3.5t7.5t(整车整备质量)7.5t(整车整备质量)x 向加速度 y 向加速度 x 向加速度 y

29、 向加速度 x 向加速度 y 向加速度 A 20 0g 0g 0g 0g 0g 0g B 50 20g 8g 10g 5g 6.6g 5g C 65 20g 8g 10g 5g 6.6g 5g D 100 0g 0g 0g 0g 0g 0g E 0 10g 4.5g 5g 2.5g 4g 2.5g F 50 28g 15g 17g 10g 12g 10g G 80 28g 15g 17g 10g 12g 10g H 120 0g 0g 0g 0g 0g 0g 图 4 模拟碰撞脉冲容差范围 6.2.4 挤压试验 6.2.4.1 按下列条件进行试验:a)挤压板规格(选择以下两种挤压板中的一种):1

30、)规格一如图 2 所示,半径 75mm 的半圆柱体,半圆柱体的长度 L 大于试验对象的高度,但不超过 1m;2)规格二如图 5 所示,尺寸为 600mm600mm(长宽)或更小,三个半圆柱体半径为 75mm,半圆柱体间距 30mm。b)挤压方向:x 方向和 y 方向(汽车行驶方向为 x 轴方向,另一垂直于行驶方向的水平方向为y 轴方向),为保护试验操作安全,可分开在两个试验对象上执行测试;c)挤压速度:不大于 2mm/s;T/GDCKCJH 0352021 13 d)挤压程度:挤压力达到 100kN 或挤压变形量达到挤压方向的整体尺寸的 30%时停止挤压;e)保持 10min。6.2.4.2

31、完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h,电池包或系统应不起火、不爆炸。图 5 挤压板规格 2 示意图 6.2.5 湿热循环测试 6.2.5.1 按照 GB/T 2423.4 执行试验 Db,变量如图 6 所示。其中最高温度是 60或更高温度(如果制造商要求),循环 5 次。6.2.5.2 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。a)湿度-时间变量控制容差 图 6 湿热循环测试温湿度-时间变量控制容差图 T/GDCKCJH 0352021 14 b)温度-时间变量控制容差 标记说明:Y1

32、 相对湿度,%RH;Y2 温度,;X 时间,h;a 升温结束;b 降温开始;c 推荐温湿度值;d 冷凝;e 干燥;f 一个循环周期。图 6 湿热循环测试温湿度-时间变量控制容差图(续)6.2.6 浸水测试 6.2.6.1 试验对象为通过 6.2.1 振动测试后的电池包或系统。6.2.6.2 试验对象按照整车连接方式连接好线束、接插件等零部件,选择以下两种方式中的一种进行试验:a)方式一:试验对象以实车装配方向置于 3.5%(质量分数)氯化钠溶液中 2h,水深要足以淹没试验对象;T/GDCKCJH 0352021 15 b)方式二:试验对象按照 GB/T 42082017 中 14.2.7 所述

33、方法和流程进行试验。试验对象按照制造商规定的安装状态全部浸入水中。对于高度小于 850mm 的试验对象,其最低点应低于水面 1000mm;对于高度等于或大于 850mm 的试验对象,其最高点应低于水面 150mm。试验持续时间 30min。水温与试验对象温差不大于 5。6.2.6.3 将电池包取出水面,在试验环境温度下静置观察 2h 并测试,电池包或系统应满足如下要求之一:a)按方式一进行,应不起火、不爆炸;b)按方式二进行,试验后应满足 IPX7 要求,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。6.2.7 外部火烧试验 6.2.7.1 试验对象为电池包或系统。

34、对电池包或系统起到保护作用的车身结构,可以参与火烧试验。6.2.7.2 试验环境温度为 0以上,风速不大于 2.5km/h。6.2.7.3 测试中,盛放汽油的平盘尺寸超过试验对象水平投影尺寸 20cm,不超过 50cm。平盘高度不高于汽油表面 8cm。试验对象应居中放置。汽油液面与试验对象底部的距离设定为 50cm,或者为车辆空载状态下试验对象底面的离地高度。平盘底层注入水。外部火烧示意图如图 7 所示。6.2.7.4 外部火烧试验分为以下四个阶段:a)预热。在离试验对象至少 3m 远的地方点燃汽油,经过 60s 的预热后,将油盘置于试验对象下方。如果油盘尺寸太大无法移动,可以采用移动试验对象

35、和支架的方式;b)直接燃烧。试验对象直接暴露在火焰下 70s;c)间接燃烧。将耐火隔板盖在油盘上。试验对象在该状态下测试 60s。或经双方协商同意,继续直接暴露在火焰中 60s。耐火隔板由标准耐火砖拼成,具体筛孔尺寸如图 8 所示,也可以用耐火材料参考此尺寸制作;d)离开火源。将油盘或者试验对象移开,在试验环境温度下或试验对象外表温度降至 45以下观察 2h,电池包或系统应不爆炸。图 7 外部火烧示意图 T/GDCKCJH 0352021 16 注:图中尺寸单位为 mm。图 8 耐火隔板的尺寸和数据 6.2.8 温度冲击测试 6.2.8.1 试验对象置于-4060(如果制造商要求,可采用更严苛

36、的试验温度)的交变温度环境中,两种极端温度的转换时间在 30min 以内。试验对象在每个极端温度环境中保持 8h,循环 5 次。6.2.8.2 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。6.2.9 盐雾测试 6.2.9.1 按照 GB/T 28046.42011 中 5.5.2 的测试方法和 GB/T 2423.17 的测试条件进行试验。6.2.9.2 盐溶液采用氯化钠(化学纯、分析纯)和蒸馏水或去离子水配制,其浓度为 5%1%(质量分数)。352下测量 ph 值在 6.57.2 之间。6.2.

37、9.3 将试验对象放入盐雾箱按图 9 所示循环进行试验,一个循环持续 24h。在 352下对试验对象喷雾 8h,然后静置 16h,在一个循环的第 4 小时和第 5 小时之间进行低压上电监控。6.2.9.4 共进行 6 个循环。完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。6.2.9.5 对于完全放置在乘员舱、行李舱或货舱的试验对象,可不进行盐雾试验。T/GDCKCJH 0352021 17 标记说明:t 时间,h;a 低压上电监控;b 连接线束,不通电;c 喷雾;d 停止喷雾,静置。图 9 盐雾试验

38、循环 6.2.10 高海拔测试 6.2.10.1 为保护试验操作人员和实验室安全,制造商应提供电流锐变限值、电压异常限值作为异常终止条件。6.2.10.2 测试环境:气压条件为 61.2kPa(模拟海拔高度为 4000m 的气压条件),温度为试验环境温度。6.2.10.3 保持 6.2.10.2 测试环境,搁置 5h。6.2.10.4 搁置结束后,保持 6.2.10.2 测试环境,对试验对象按制造商规定的且不小于 1I3的电流放电至制造商规定的放电截止条件。6.2.10.5 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 2h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不触发异常终止

39、条件。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。6.2.11 过温保护测试 6.2.11.1 为保护试验操作人员和实验室安全,制造商应提供试验上限参数作为异常终止条件。6.2.11.2 在试验开始时,影响试验对象功能并与试验结果相关的所有保护设备都应处于正常运行状态,冷却系统除外。6.2.11.3 试验对象应由外部充放电设备进行连续充电和放电,使电流在电池系统制造商规定的正常工作范围内尽可能快地升高电池的温度,直到试验结束。T/GDCKCJH 0352021 18 6.2.11.4 室内或温度箱的温度应从2010或更高的温度(如果电池系统制造商要求)开始逐渐升高。直到达到根据 a)或 b)(如适用

40、)确定的温度,然后保持在等于或高于此温度,直到试验结束:a)当电池系统具有内部过热保护措施时,应提高到电池系统制造商定义为这种保护措施的工作温度阈值的温度,以确保试验对象的温度将按照 8.2.11.4 的规定升高;b)如果电池系统没有配备任何具体的内部过热防护措施,那么应将温度升高到电池系统制造商规定的最高工作温度。6.2.11.5 当符合以下任一条件时,结束试验:a)试验对象自动终止或限制充电或放电;b)试验对象发出终止或限制充电或放电的信号;c)试验对象的温度稳定,温度变化在 2h 内小于 4。6.2.11.6 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h 并测试,电池包或系统应无泄漏、

41、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。6.2.12 过流保护测试 6.2.12.1 试验对象为可由外部直流电源供电的电池系统。6.2.12.2 为保护试验操作人员和实验室安全,制造商应提供试验上限参数作为异常终止条件。6.2.12.3 试验条件如下:a)试验应在 2010的环境温度下进行;b)按照电池系统制造商推荐的正常操作(如使用外部充放电设备),调整试验对象的 SOC 到正常工作范围的中间部分,只要电池系统能够正常运行,可不需要精确的调整;c)与电池系统制造商协商确定可以施加的过电流(假设外部直流供电设备的故障)和最大电压(在正常范围内)。6

42、.2.12.4 按照电池系统制造商的资料进行过电流试验:a)连接外部直流供电设备,改变或禁用充电控制通信,以允许通过与电池系统制造商协商确定的过电流水平;b)启动外部直流供电设备,对电池系统进行充电,以达到电池系统制造商规定的最高正常充电电流。然后,将电流在 5s 内从最高正常充电电流增加到 8.2.12.3 中 c)所述的过电流水平,并继续进行充电。6.2.12.5 当符合以下任一条件时,结束试验:a)试验对象自动终止充电电流;b)试验对象发出终止充电电流的信号;c)试验对象的温度稳定,温度变化在 2h 内小于 4。6.2.12.6 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h 并测试,电

43、池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。T/GDCKCJH 0352021 19 6.2.13 外部短路保护测试 6.2.13.1 试验条件如下:a)试验应在 2010的环境温度或更高温度(如果电池系统制造商要求)下进行;b)在试验开始时,影响试验对象功能并与试验结果相关的所有保护设备都应处于正常运行状态。6.2.13.2 外部短路过程如下:a)在开始试验时,用于充电和放电的相关主要接触器都应闭合(如电池系统回路中包含相关继电器),来表示可行车模式以及允许外部充电的模式。如果这不能在单次试验中完成,则应进行两次或更多次试验;b)

44、将试验对象的正极端子和负极端子相互连接。短路电阻不超过 5m。6.2.13.3 保持短路状态,直至符合以下任一条件时,结束试验:a)试验对象的保护功能起作用,并终止短路电流;b)试验对象外壳温度稳定后,继续短路至少 1h。6.2.13.4 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。6.2.14 过充电保护测试 6.2.14.1 为保护试验操作人员和实验室安全,制造商应提供试验上限参数作为异常终止条件。6.2.14.2 试验条件如下:a)试验应在 2010的环境温度或更高温度(如果电池系统制造商要

45、求)下进行;b)按照电池系统制造商推荐的正常操作(如使用外部充放电设备),调整试验对象的 SOC 到正常工作范围的中间部分;只要试验对象能够正常运行,可不需要精确的调整;c)在试验开始时,影响试验对象功能并与试验结果相关的所有保护设备都应处于正常运行状态。用于充电的所有相关的主要接触器都应闭合(如电池系统回路中包含相关继电器)。6.2.14.3 充电过程如下:a)外部充电设备应连接到试验对象的主端子。外部充电设备的充电控制限制应禁用;b)试验对象应由外部充电设备在电池系统制造商许可的用时最短的充电策略下进行充电。6.2.14.4 充电应持续进行,直至符合以下任一条件时,结束试验:a)试验对象自

46、动终止充电电流;b)试验对象发出终止充电电流的信号;c)当试验对象的过充电保护控制未起作用,或者没有 8.2.14.5 中 a)所述的功能。继续充电,使得试验对象温度超过电池系统制造商定义的最高工作温度再加 10的温度值;d)当充电电流未终止且试验对象温度低于最高工作温度再加 10的温度值时,充电应持续12h。T/GDCKCJH 0352021 20 6.2.14.5 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不触发异常终止条件。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。6.2.15 过放电保护测试 6.2.15.1 试验条件如下:a

47、)试验应在 2010的环境温度或更高温度(如果电池系统制造商要求)下进行;b)按照电池系统制造商推荐的正常操作(如使用外部充放电设备),调整试验对象的 SOC 到较低水平,但应在正常的工作范围内。只要试验对象能够正常运行,可不需要精确的调整;c)在试验开始时,影响试验对象功能并与试验结果相关的所有保护设备都应处于正常运行状态。用于放电的所有相关的主要接触器都应闭合(如电池系统回路中包含相关继电器)。6.2.15.2 放电过程如下:a)外部放电设备应连接到试验对象的主端子;b)应与电池系统制造商协商,在规定的正常工作范围内以稳定的电流进行放电。6.2.15.3 放电应持续进行,直至符合以下任一条件时,结束试验:a)试验对象自动终止放电电流;b)试验对象发出终止放电电流的信号;c)当试验对象的自动中断功能未起作用,或者没有 8.2.15.4 中 a)所述的功能,则应继续放电,使得试验对象放电到其额定电压的 25%为止;d)试验对象的温度稳定,温度变化在 2h 内小于 4。6.2.15.4 完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察 1h 并测试,电池包或系统应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻应不小于 100/V。

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