1、?電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池平安要求?征求意見稿編制說明一、工作簡況1、任務(wù)來源近幾年,國務(wù)院?節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)開展規(guī)劃2021-2021年?、?中國制造2025?、工信部?汽車產(chǎn)業(yè)中長期開展規(guī)劃?等文件陸續(xù)出臺(tái),并提出新能源汽車將成為我國汽車行業(yè)未來重點(diǎn)開展領(lǐng)域和建設(shè)汽車強(qiáng)國的突破口.2021年到2021年11月,新能源汽車年產(chǎn)銷由1.3萬增長至60.9萬,保有量已超1%的臨界點(diǎn),超過日本和美國成為世界第一,行業(yè)結(jié)束導(dǎo)入期,穩(wěn)步進(jìn)入成長期.2021年7月6日,國務(wù)院副總理馬凱同志在西安召開的新能源汽車產(chǎn)業(yè)開展座談會(huì)做出重要指示,強(qiáng)調(diào)要抓好新能源汽車五大平安體系建設(shè)：一是要增強(qiáng)平安技術(shù)支撐體系

2、,要增強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),以技術(shù)來保證平安.二是要建立平安標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系,結(jié)合技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化開展,要加快推進(jìn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定.三是要強(qiáng)化遠(yuǎn)程運(yùn)行的監(jiān)控體系,以建立體系、統(tǒng)一要求、落實(shí)責(zé)任為重點(diǎn),來加快覆蓋國家、地區(qū)、企業(yè)運(yùn)行的一個(gè)監(jiān)控平臺(tái).四是要健全平安責(zé)任體系,要明確生產(chǎn)企業(yè)主體責(zé)任和政府監(jiān)管責(zé)任,要狠抓落實(shí),做到全面覆蓋、無縫連接.五是要建立平安法規(guī)體系,圍繞標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管、處分、問責(zé)等環(huán)節(jié),要建立起新能源汽車平安的法規(guī)體系.鋰離子動(dòng)力電池作為動(dòng)力電池最主要類型,有必要建立相應(yīng)的平安強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn).該標(biāo)準(zhǔn)基于GB/T31485-2021?電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池平安要求及試驗(yàn)方法?和GB/T31467.3-2021?

3、電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第3局部：平安性要求與測試方法?,修訂并升級(jí)為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn).標(biāo)準(zhǔn)制定方案已于2021年9月正式下達(dá),方案編號(hào)20210967-Q-339.2、主要工作過程根據(jù)有關(guān)部門對電動(dòng)汽車領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的要求,全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分技術(shù)委員會(huì)組織電動(dòng)汽車電池工作組,系統(tǒng)開展電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池平安標(biāo)準(zhǔn)的制定工作.表1主要技術(shù)會(huì)議及研究活動(dòng)時(shí)間會(huì)議活動(dòng)主要,作2021年6月9月前期研究及工作組籌建2021年10月10日工作組二屆八次會(huì)議暨啟動(dòng)會(huì)就標(biāo)準(zhǔn)制定方案、制定原那么與目標(biāo)、總體思路開展討論,確定后續(xù)研究方向2021年11月10日起草組會(huì)議明確了制定原那么

4、和標(biāo)準(zhǔn)根本框架2021年10月2021年2月對電池單體、模組、電池包或系統(tǒng)平安要求與試驗(yàn)方法進(jìn)行系統(tǒng)梳理,完成與最新國際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對標(biāo)；數(shù)據(jù)收集、試驗(yàn)摸底與分析；完成A版草案編寫2021年3月1日起草組會(huì)議討論A版草案主要修訂內(nèi)容,確定標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)方案,在起草組內(nèi)征求意見2021年3月20日向工信部裝備司匯報(bào)標(biāo)準(zhǔn)工程進(jìn)展2021年3月修改形成第二版草案2021年4月6日工作組二屆九次會(huì)議討論第二版草窠主要修訂內(nèi)容,確定機(jī)械平安、熱擴(kuò)散試驗(yàn)研究方案,發(fā)布正式草案文件,并向工作組發(fā)出意見征求2021年5月18日和德國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)VDA進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)交流研討2021年6月2日和歐洲汽車工業(yè)協(xié)會(huì)ACEA進(jìn)行了標(biāo)

5、準(zhǔn)交流研討2021年7月11月和日本標(biāo)準(zhǔn)研究所JARI和整車代表進(jìn)行了多輪標(biāo)準(zhǔn)交流研討2021年9月25日EVS-GTR第14次會(huì)議介紹標(biāo)準(zhǔn)工程進(jìn)展,并與各國專家就電動(dòng)汽車平安議題進(jìn)行了深入討論2021年4月11月專項(xiàng)研究及研討會(huì)草案意見征集,同時(shí)成立振動(dòng)TF1和熱擴(kuò)散TF2專項(xiàng)工作組,對電池包振動(dòng)和熱擴(kuò)散展開深入研究.TF1完成20余款車型乘用車與商用車路譜采集與分析；TF2完成?電動(dòng)客車平安技術(shù)條件?中關(guān)于熱失控和熱擴(kuò)散的執(zhí)行情況廣泛而深入的調(diào)研,完成不向型號(hào)、尺寸和能量密度電池?zé)崾Э赜|發(fā)方法的系統(tǒng)研究.專項(xiàng)工作組開展了屢次技術(shù)研討會(huì),并達(dá)成了一致意見.2021年11月1日起草組會(huì)議針對草

6、案反響意見進(jìn)行集中討論,確定修訂方向,修改形成草案修訂稿2021年11月28日工作組二屆十次會(huì)議討論草案反響意見及依此形成的草案修訂稿內(nèi)容,達(dá)成廣泛共識(shí),進(jìn)一步明確了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容2021年12月7日向工信部裝備司匯報(bào)標(biāo)準(zhǔn)工程進(jìn)展2021年12月根據(jù)會(huì)議討論情況完善草案并形成征求意見稿草案2021年1月16日起草組會(huì)議對征求意見福草案中電池單體過充、電池包或系統(tǒng)熱擴(kuò)散等局部條款進(jìn)行討論,形成征求意見稿二、標(biāo)準(zhǔn)編制原那么和主要內(nèi)容1、編制原那么1本標(biāo)準(zhǔn)編寫符合GB/T1.1?標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)那么?規(guī)定；2本標(biāo)準(zhǔn)基于GB/T31485和GB/T31467.3,對電池單體、模組、電池包或系統(tǒng)的試驗(yàn)方法與平安要

7、求進(jìn)行系統(tǒng)梳理；基于對近幾年國內(nèi)外電動(dòng)汽車平安事故的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)；基于對國內(nèi)外電動(dòng)汽車平安失效與防范機(jī)制進(jìn)一步理解；3針對修訂內(nèi)容,在工作組內(nèi)進(jìn)行屢次意見征求,并在會(huì)上充分討論；4起草過程,充分考慮國內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和協(xié)調(diào).2、主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池以下簡稱鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)的平安要求和試驗(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),饃氫電池單體、電池包或系統(tǒng)等可參照執(zhí)行.本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容如下：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池單體、電池包或系統(tǒng)需要進(jìn)行的試驗(yàn)工程如下表所示：表2鋰離子電池單體試驗(yàn)工程序號(hào)試驗(yàn)工程適用范圍試驗(yàn)方法章條

8、號(hào)1過放電鋰離土電池單體8.1.22過充電鋰離土電池單體8.1.33短路鋰離土電池單體8.1.44加熱鋰離土電池單體8.1.55溫度循環(huán)鋰離土電池單體8.1.66擠壓鋰離土電池單體8.1.7表3鋰離子電池包或系統(tǒng)試驗(yàn)工程序號(hào)試驗(yàn)工程適用范圍試驗(yàn)方法章條號(hào)1振動(dòng)鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.1.12振動(dòng)鋰離子電池包或系統(tǒng)的電子裝置8.2.1.23機(jī)械沖擊鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.24模擬碰撞鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.35擠壓鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.46濕熱循環(huán)鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.57浸水平安鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.68熱穩(wěn)定性之外部火燒鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.7.19熱穩(wěn)定性之熱擴(kuò)散整車

9、或鋰離十電池包或系統(tǒng)8.2.7.210溫度沖擊鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.811鹽霧鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.912高海拔鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.1013過溫保護(hù)鋰離土電池系統(tǒng)8.2.1114過流保護(hù)鋰離土電池系統(tǒng)8.2.1215外部短路保護(hù)鋰離土電池系統(tǒng)8.2.1316過充電保護(hù)鋰離土電池系統(tǒng)8.2.1417過放電保護(hù)鋰離土電池系統(tǒng)8.2.15其中?&用GB/T31485和GB/T31467.3試驗(yàn)方法與要求的工程為：電池單體過放電、短路、加熱、溫度循環(huán)；電池包或系統(tǒng)模擬碰撞、濕熱循環(huán)、溫度沖擊、高海拔.其他測試工程中包括取消、修改以及新增加,具體如下：1取消工程鋰離子電池模組平安性

10、試驗(yàn)工作組認(rèn)為GB/T31485-2021標(biāo)準(zhǔn)中模組測t主要采用1P5s或xPxS依據(jù)GB/T-314856.3.1為試驗(yàn)對象來進(jìn)行試驗(yàn),其與實(shí)際產(chǎn)品中的模組形式相差較大,測試結(jié)果與產(chǎn)品的實(shí)際平安狀況關(guān)聯(lián)性缺乏.另外,經(jīng)工作組討論認(rèn)為,模組并非電池包中必須存在的一種形式.因此,工作組經(jīng)討論決定,本標(biāo)準(zhǔn)不專門針對模組開展平安測試試驗(yàn).鋰離子電池單體針刺在2021年1月17號(hào)發(fā)布的?新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入治理規(guī)定?中,GB/T31485-2021標(biāo)準(zhǔn)中針刺為暫不執(zhí)行工程.起草組調(diào)研IEC62660-2,IEC62660-3等標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)均未采用針刺試驗(yàn)來評價(jià)電池平安性.經(jīng)工作組討論,一致認(rèn)為針

11、刺試驗(yàn)與實(shí)際失效模式不相符.因此,決定在本標(biāo)準(zhǔn)中取消針刺試驗(yàn).電池單體跌落、低氣壓工作組討論確定,本標(biāo)準(zhǔn)不包含生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中的平安問題,電池單體跌落和低氣壓試驗(yàn)不符合本標(biāo)準(zhǔn)平安要求范圍.鋰離子電池單體海水浸泡工作組討論確定,海水浸泡或浸水平安試驗(yàn),主要從系統(tǒng)層級(jí)考察高電壓下的平安性,對于鋰離子電池單體海水浸泡試驗(yàn),偏向于考察鋰離子電池單體腐蝕可靠性問題,不符合本標(biāo)準(zhǔn)平安要求范圍.鋰離子電池包或系統(tǒng)跌落工作組討論確定,本標(biāo)準(zhǔn)不包含生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中的平安問題,電池包或系統(tǒng)跌落試驗(yàn)不符合本標(biāo)準(zhǔn)平安要求范圍.鋰離子電池包或系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)考慮標(biāo)準(zhǔn)GB/T31467.3的翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)無法準(zhǔn)確模擬實(shí)際車載狀態(tài)下發(fā)生

12、翻轉(zhuǎn)事故時(shí)電池包或系統(tǒng)經(jīng)受的真實(shí)情況,且國際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)尚未有成熟的試驗(yàn)方法可直接借鑒或轉(zhuǎn)化,因此,本標(biāo)準(zhǔn)不包含電池包或系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)試驗(yàn).需要強(qiáng)調(diào)的是,汽車(包括電動(dòng)汽車)確實(shí)存在發(fā)生翻滾的事故場景,建議各企業(yè)單位自行開展研究試驗(yàn),關(guān)注EVS-GTR第二階段關(guān)于翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)的進(jìn)展與成果.2)修改工程鋰離子電池單體過充根據(jù)行業(yè)的開展趨勢和材料開發(fā)狀態(tài),隨著鋰離子電池單體的能量密度的提升,材料中鋰的脫出量已近極限.經(jīng)工作組討論,一致同意“過充是需要從系統(tǒng)層級(jí)來進(jìn)行保護(hù),需要對鋰離子電池單體的過充電要求做出調(diào)整.系統(tǒng)過交保護(hù)區(qū)間電池包或系統(tǒng)ISO12405-3soc0%100%130%擬實(shí)施jiSO/WD646

13、9-1.6thsoc0%100%5IEC62660-3130%單體100%電池平安GEXXXX征求意見稿廣泛征求您見soc系統(tǒng)正常工作區(qū)間d100%單體號(hào)常而區(qū)間疆蓋系加oo%soc)同比.單體過充110%SOC覆蓋系統(tǒng)11D%SOC單體顫外過充保護(hù)區(qū)間鋰離子電池單體過充試驗(yàn),主要是為了配合系統(tǒng)保護(hù)策略的執(zhí)行而做出要求,即電池單體的過充需與系統(tǒng)層級(jí)的過充保護(hù)要求相協(xié)調(diào),具體協(xié)調(diào)關(guān)系如上圖所示.首先,根據(jù)鋰離子電池系統(tǒng)SOC與鋰離子電池單體SOC的關(guān)系,單體正常工作區(qū)間(0%100%SOC)已覆蓋系統(tǒng)正常工作區(qū)間；其次,在ISOWD6469-16th中明確了系統(tǒng)層級(jí)的過充截至條件為110%SOC

14、,同比,鋰電池單體滿足110%SOC過充可實(shí)現(xiàn)配合系統(tǒng)110%SOC過充保護(hù)策略的平安要求.經(jīng)討論,起草組認(rèn)為電池單體在滿足上述平安要求的根底上,需再探討額外增加SOC要求的可行性.2021年1月16日,秘書處邀請行業(yè)專家在天津針對電池單體過充、熱擴(kuò)散等條款舉行了專項(xiàng)討論會(huì).19家參會(huì)單位及專家對“110%SOC、115%SOC、120%SOC或“1.1倍電壓、1.2倍電壓,以及IEC62660-3相同的過充截止條件進(jìn)行了較充分的討論并表決,其中14家參會(huì)單位及專家認(rèn)為1.1倍電壓或115%SOC更為合理.標(biāo)委會(huì)秘書處向主管部門匯報(bào)后,建議公開征求意見稿環(huán)節(jié),繼續(xù)對該問題進(jìn)行研究,并充分聽取行

15、業(yè)意見.為引起大家關(guān)注,充分反響意見和數(shù)據(jù),征求意見稿中保存了“1.2倍電壓或120%SOC、“1.1倍電壓或115%SOC兩種截止條件.鋰離子電池單體擠壓擠壓試驗(yàn)主要采用靜態(tài)/準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下的壓縮方式來測試車輛發(fā)生碰撞時(shí)鋰離子電池單體的受壓形變后的平安狀態(tài),因此擠壓速度需要盡可能降低,以模擬準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下的情形.工作組調(diào)研了,各大認(rèn)證機(jī)構(gòu)實(shí)際試驗(yàn)過程中的設(shè)備水平,討論決定將擠壓速度修改為“不大于2mm/s.在實(shí)際應(yīng)用中,鋰離子電池單體受壓形變受到了電池包箱體的防護(hù).工作組通過仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證,關(guān)聯(lián)了多款電池包與鋰離子電池單體在模擬靜態(tài)擠壓場景下的受力與形變關(guān)系.結(jié)果說明,電池包在受到100kN擠壓力的情況

16、下,鋰電池單體所受擠壓力均低于100kN,其中電池單體受力最大者為75kN,受壓形變最大者約17%.同時(shí),ECER100與EVS-GTR草案根本一致中規(guī)定：除特殊說明外,通過擠壓板施加在被測對象的擠壓力最低為100kN,但不超過105kN;ISO12405-3中規(guī)定：擠壓力為100-0/+5kN或者由從車輛碰撞試驗(yàn)或仿真分析得到的數(shù)值,該數(shù)值需要有合理的支撐數(shù)據(jù)和分析過程.因此,工作組確定,將鋰電池單體擠壓力修訂為100kN.鋰離子電池包或系統(tǒng)振動(dòng)根據(jù)GB/T31467.3-2021第1號(hào)修改單調(diào)研數(shù)據(jù),檢測機(jī)構(gòu)對多款鋰離子電池包或系統(tǒng)測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),鋰離子電池包或系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)通過

17、率僅為50%左右表4.試驗(yàn)結(jié)果說明,GB/T31467.3-2021的試驗(yàn)方法過于嚴(yán)苛.表4GB/T31467.3-2021振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析7-71停車單通過情況EV陽商用車合計(jì)通過1335-i不通過173132百分比43.3%處S3.SS；0%53.8%此表引自«GB/T31467.3-2021第1號(hào)修改單編制說明第1號(hào)修改單參考ECER100和EVS-GTR第一階段提案,與我國試驗(yàn)場強(qiáng)化道路實(shí)際鼓勵(lì)環(huán)境有偏差、采集到的振動(dòng)載荷相差較大,存在不可預(yù)見的平安風(fēng)險(xiǎn).因此,有必要提出基于中國車輛實(shí)測數(shù)據(jù)的振動(dòng)測試條件.為了振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)的考核電池包或系統(tǒng)的平安風(fēng)險(xiǎn),需建立振動(dòng)試驗(yàn)與實(shí)際

18、道路的關(guān)聯(lián)關(guān)系.標(biāo)準(zhǔn)工作組成立了振動(dòng)專項(xiàng)研究小組,開展了多個(gè)廠家3大類7個(gè)細(xì)分平臺(tái)共計(jì)22臺(tái)車的路譜采集工作,數(shù)據(jù)能夠代表中國電動(dòng)汽車行業(yè)的開展水平.a參考ECER100,試驗(yàn)前,將測試對象的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%.b測試對象的分類：測試對象區(qū)分為乘用車與商用車.商用車的研究對象為客車行李艙和后備艙的電池包,乘用車的研究對象為乘員艙下部底盤的電池包和后排座椅下方的電池包.c目標(biāo)里程確實(shí)定：綜合國內(nèi)各大汽車試驗(yàn)場的可靠性行駛標(biāo)準(zhǔn),及各大主機(jī)廠的汽車定型行駛標(biāo)準(zhǔn),確定以交通部北京通縣試驗(yàn)場行駛標(biāo)準(zhǔn)作為此標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集根底.選取對結(jié)構(gòu)疲勞耐久有作用的強(qiáng)化道路作為數(shù)

19、據(jù)來源,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求：乘用車714個(gè)強(qiáng)化壞路循環(huán)為目標(biāo)里程,商用車882個(gè)強(qiáng)化壞路循環(huán)作為目標(biāo)里程.d路譜采集的條件：載荷工況分為滿載和空載,試驗(yàn)車輛是符合整車測試技術(shù)條件的車輛,試驗(yàn)車速為試驗(yàn)場標(biāo)準(zhǔn)車速不同路面車速也不同.每種工況采集3-5組數(shù)據(jù)來保證數(shù)據(jù)的一致性.e數(shù)據(jù)的處理：根據(jù)MIL-STD-810F標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)振動(dòng)等效疲勞加速強(qiáng)化理論為根底,采用偏于嚴(yán)苛的加速系數(shù)5,將各種不同類型路面向振動(dòng)能量RMS值最大的路面進(jìn)行歸一化等效處理,并計(jì)算等效壞路時(shí)間總和.并分別根據(jù)21h和12h為目標(biāo)測試時(shí)間進(jìn)行加速強(qiáng)化,得到綜合的PSD譜.基于等效損傷理論,通過試驗(yàn)應(yīng)力采集驗(yàn)證、仿真分析與測試時(shí)間優(yōu)化

20、可行性分析等多方面的論證,最終一致認(rèn)為將隨機(jī)振動(dòng)測試時(shí)間定義為12h可行.同時(shí),也與ISOWD6469-16th保持了一致.f振動(dòng)測試標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)立：通過數(shù)據(jù)比擬分析,對綜合后的PSD譜根據(jù)車型平臺(tái)歸類,并求取此平臺(tái)下各車輛綜合PSD譜的平均值,得到平臺(tái)車型最終的PSD譜.并按照保存關(guān)鍵頻率點(diǎn)PSD值和RMS值等效的原那么,平滑擬合后作為最終的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)測試條件.g正弦定頻試驗(yàn)：搓板路與其他路面的振動(dòng)信號(hào)不是一個(gè)類型,具有明顯的受迫振動(dòng)特征,能量很高且集中在一個(gè)很小的頻帶范圍.工作組一致認(rèn)為搓板路是典型的路面類型,應(yīng)納入到標(biāo)準(zhǔn)中；經(jīng)討論決定,將搓板路根據(jù)正弦定頻處理,同時(shí)定頻試驗(yàn)的頻率及測試時(shí)間均依

21、照試驗(yàn)場搓板路的數(shù)據(jù)分析得到,解決了與其他路面振動(dòng)類型不一致的問題.h)商用車測試方向：考慮電池包或系統(tǒng)在整車上可能存在不同的安裝方向,在標(biāo)準(zhǔn)中說明：對于測試對象存在多個(gè)安裝方向(X/Y/Z)時(shí),取RMS大者.i)本標(biāo)準(zhǔn)和GB/T31467.3-2021標(biāo)準(zhǔn)文彳中的PSD比照方下列圖.需要說明的是,本標(biāo)準(zhǔn)選取車輛代表了國內(nèi)主流車企的振動(dòng)水平,并進(jìn)行平均化處理,是最低的振動(dòng)測試條件,符合平安性要求的根本測試.其中,工作組經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),商用車中頂置的電池包表現(xiàn)出更強(qiáng)的PSD,企業(yè)在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)、驗(yàn)證中當(dāng)有更充分的考慮.用掉t比$行肉57.我.130.1山切南I比照BSCKXC導(dǎo)ufiiO.OCDlC

22、(MOOT1DQZa費(fèi)一占If鋰離子電池包或系統(tǒng)的電子裝置振動(dòng)經(jīng)工作組討論確定,將試驗(yàn)對象明確為“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)的一局部.含電子裝置的電池包或系統(tǒng)完成整包振動(dòng)試驗(yàn)后,無需再單獨(dú)做電子裝置振動(dòng)試驗(yàn).鋰離子電池包或系統(tǒng)機(jī)械沖擊考慮機(jī)械沖擊為短時(shí)高能量的脈沖信號(hào),會(huì)激發(fā)電池包或系統(tǒng)的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng).當(dāng)鼓勵(lì)脈沖終了時(shí),結(jié)構(gòu)可能仍處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),如果立即進(jìn)行下一次沖擊將帶來過試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn).經(jīng)工作組討論確定,參考GJB150.18A-2021,新增沖擊間隔時(shí)間要求：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),一般不應(yīng)小于5倍沖擊脈沖持續(xù)時(shí)間.鋰離子

23、電池包或系統(tǒng)擠壓經(jīng)工作組討論確定,參考GB/T31467.3-2021第1號(hào)修改單,擠壓截止力修改為100kN.考慮操作平安和實(shí)際應(yīng)用可能性,明確了兩個(gè)方向的擠壓測試可分開在兩個(gè)測試對象上執(zhí)行.鋰離子電池包或系統(tǒng)浸水平安考慮電池包的密封性對防水平安有重要影響.振動(dòng)試驗(yàn)后,可能引起螺栓的松動(dòng)、密封材料的永久變形等問題,這些問題會(huì)直接導(dǎo)致電池包的密封性降低.原那么上,電池包或系統(tǒng)均需要通過“海水浸泡試驗(yàn)才可上市銷售,但實(shí)際上市場屢次發(fā)生進(jìn)水導(dǎo)致的平安事件,有必要在振動(dòng)試驗(yàn)通過后,進(jìn)行浸水平安試驗(yàn).試驗(yàn)方法主要參考ISOWD6469-16th,依據(jù)“進(jìn)水后,要求不起火不爆炸及“保證不進(jìn)水兩種技術(shù)思路

24、,可以從對應(yīng)的泡鹽水2h及IPX7兩種試驗(yàn)方式中選擇一種,試驗(yàn)框架如下列圖.電池由課施溫木后嘀原平安驗(yàn)證電;蛔或系統(tǒng)防水性跳不起出,不悔炸電池包內(nèi)部無jKI人測試方法:泡靛水3.5%N&CIJ毒防法：IPX7清水進(jìn)一步,為了保護(hù)第一救援人員的平安,經(jīng)工作組討論確定將“電池包取出水面進(jìn)行靜置觀察來模擬此場景要求.鋰離子電池包或系統(tǒng)熱穩(wěn)定性第一局部：外部火燒經(jīng)工作組討論確定,在標(biāo)準(zhǔn)GB/T31467.3-2021的根底上,參考EVS-GTR第階段研究成果,對外部火燒試驗(yàn)進(jìn)行修訂.主要變更點(diǎn)如下：a試驗(yàn)環(huán)境條件修改為：0c以上,風(fēng)速不大于2.5km/h軟風(fēng)；b補(bǔ)充耐火隔板要求；c平安要求刪除

25、“假設(shè)有火苗,應(yīng)在火源移開后2min內(nèi)熄滅",保存“不爆炸d考慮標(biāo)準(zhǔn)性,增加“測試對象應(yīng)居中放置,刪除“或者為車輛空載狀態(tài)下測試對象底面的離地高度,或者由雙方商定；e對于饃氫電池包或系統(tǒng)豁免.電池包或系統(tǒng)鹽霧環(huán)境類試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對于電池包或系統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)的考核為兩個(gè)方向：耐鹽霧腐蝕和耐鹽霧滲漏.其中,耐鹽霧腐蝕側(cè)重模擬產(chǎn)品/部件如汽車及其零部件在實(shí)際含鹽環(huán)境及交變環(huán)境下的耐腐蝕性能,評價(jià)的是腐蝕效應(yīng)；耐鹽霧滲漏側(cè)重考察耐鹽分滲漏、滲漏造成的電氣效應(yīng).經(jīng)工作組討論確定,鋰離子電池包或系統(tǒng)平安性的鹽霧失效模式更傾向于耐鹽霧滲漏引起的電氣平安.因此,試驗(yàn)方法參考GB/T28046.4中5.5.2.

26、進(jìn)一步,考慮到完全放置在乘客艙、行李艙或貨艙的電池包或系統(tǒng),其所處環(huán)境較為密閉,無鹽霧場景,可不進(jìn)行鹽霧試驗(yàn).電池系統(tǒng)過溫保護(hù)、外部短路保護(hù)、過充電保護(hù)、過放電保護(hù)考慮標(biāo)準(zhǔn)GB/T31467.3系統(tǒng)保護(hù)試驗(yàn)方法過溫保護(hù)、外部短路保護(hù)、過充電保護(hù)、過放電保護(hù)未對保護(hù)執(zhí)行的操作及截止條件進(jìn)行說明,局部語句存在歧義.工作組討論確定,系統(tǒng)保護(hù)章節(jié)轉(zhuǎn)化自EVS-GTR第一階段研究成果,試驗(yàn)對象為鋰離子電池系統(tǒng).3新增工程鋰離子電池包或系統(tǒng)熱穩(wěn)定性第二局部：熱擴(kuò)散電池單體發(fā)生熱失控時(shí)熱量將會(huì)通過不同方式傳遞到相鄰電池單體,單個(gè)電池?zé)崾Э乜赡軅鞑サ街車碾姵貑误w,引起連鎖反響,熱擴(kuò)散時(shí)形成的煙霧、火災(zāi)和爆炸

27、嚴(yán)重威脅乘員平安,因此企業(yè)有必要設(shè)計(jì)限制、驗(yàn)證鋰離子電池包或系統(tǒng)的熱擴(kuò)散危害.測試樣晶常江工程加招過充能置定度材料體系柞品影大編號(hào)2C二元方形I默包iso,即o就包34IW'IM方出寫眼在6班包7瞬酸鐵理方形Sg就包ID50100三元.方形11蚊包12<50幡至陶柱13我國領(lǐng)導(dǎo)的EVS-GTR熱擴(kuò)散專項(xiàng)小組,在第一階段就鋰離子電池?zé)釘U(kuò)散開展了大量的研究,并形成了第一階段的結(jié)論.經(jīng)工作組討論決定,本標(biāo)準(zhǔn)中的熱擴(kuò)散試驗(yàn)與要求,主要參照EVS-GTR第一階段形成的熱擴(kuò)散試驗(yàn)成果,轉(zhuǎn)化形成了本標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)性附錄C和資料性附錄D.進(jìn)一步,本標(biāo)準(zhǔn)過程中,工作組成立了熱擴(kuò)散專項(xiàng)研究小組,期間開

28、展了大量的工作,包括：對重慶、天津、襄陽、上海和長春等主要檢測機(jī)構(gòu)自?電動(dòng)客車平安技術(shù)條件?執(zhí)行以來的熱失控試驗(yàn)情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)說明?電動(dòng)客車平安技術(shù)條件?中的熱失控與熱擴(kuò)散試驗(yàn)方法具有較好的可操作性,宏觀結(jié)果重現(xiàn)性較好；設(shè)計(jì)試驗(yàn)對不同能量密度電池?zé)崾Э匦袨檫M(jìn)行了更深入研究,對各型號(hào)電池單體分別采用針刺、過充及加熱等觸發(fā)方法來觸發(fā)電池單體熱失控,結(jié)果顯示過充觸發(fā)熱失控的成功率較低見上圖,明確附錄D的推薦方法中刪除過充觸發(fā),保存針刺及加熱的觸發(fā)方法,同時(shí)添加“制造商也可自行選擇熱失控觸發(fā)方法的表述；國內(nèi)外主要汽車制造商向?qū)ｍ?xiàng)小組分享了企業(yè)各自的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果及建議.基于上述說明,本著與E

29、VS-GTR保持協(xié)調(diào)的精神,結(jié)合中國國情及標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)健康開展的需要,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定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)行熱擴(kuò)散分析或驗(yàn)證.同時(shí),需由檢測機(jī)構(gòu)提供試驗(yàn)報(bào)告,但不作通過性判定.方式一,根據(jù)附錄C標(biāo)準(zhǔn)性附錄,完成熱擴(kuò)散乘員保護(hù)分析和驗(yàn)證,附錄C對熱擴(kuò)散乘員保護(hù)分析報(bào)告所需包含的內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定,主要內(nèi)容完全吸收EVS-GTR第一階段的成果,通過由檢測機(jī)構(gòu)提供熱擴(kuò)散乘員保護(hù)分析報(bào)告來約束并提升制造商在鋰離子電池包或系統(tǒng)層級(jí)的熱擴(kuò)散平安水平,有效降低乘員的潛在平安風(fēng)險(xiǎn).方式二,參照附錄D資料性附錄,完成熱擴(kuò)散驗(yàn)證試驗(yàn),附錄D介紹了熱擴(kuò)散試驗(yàn)對象、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法及熱擴(kuò)散試驗(yàn)報(bào)告所包

30、含的信息.主要內(nèi)容在吸收EVS-GTR第一階段的成果的根底上,結(jié)合熱擴(kuò)散專項(xiàng)小組的工作成果進(jìn)行了調(diào)整,主要包括：附錄D.3試驗(yàn)方法中刪除過充觸發(fā)熱失控；附錄D.4熱擴(kuò)散試驗(yàn)報(bào)告中規(guī)定如果實(shí)驗(yàn)過程中乘客艙有危害乘客的事件發(fā)生,那么需記錄系統(tǒng)預(yù)警和危害事件發(fā)生等關(guān)鍵事件的時(shí)間信息.經(jīng)過各方的努力,熱擴(kuò)散有關(guān)的平安風(fēng)險(xiǎn)已得到國際社團(tuán)和企業(yè)的高度重視.EVS-GTR明確在第二階段將展開更廣泛而深入的研究,方式二的實(shí)施,有利于研究得到更全面的產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)據(jù),以便將來對試驗(yàn)方法進(jìn)行完善.鋰離子電池系統(tǒng)過流保護(hù)考慮標(biāo)準(zhǔn)GB/T31467.3外部短路保護(hù)試驗(yàn)僅驗(yàn)證了由于外部短路造成的電流過大情況,對于正常模式下

31、的電流過大情況,沒有相應(yīng)的試驗(yàn)章節(jié)進(jìn)行驗(yàn)證.在正常充放電過程中,由于軟硬件的指令錯(cuò)誤或其他一些故障有可能使得鋰離子電池系統(tǒng)以較大電流進(jìn)行充放電,如果大電流持續(xù)時(shí)間超過電池或線束的承受時(shí)間,可能造成鋰離子電池系統(tǒng)危險(xiǎn)的發(fā)生.在標(biāo)準(zhǔn)中系統(tǒng)保護(hù)章節(jié)增加了過流保護(hù),具體試驗(yàn)方法參考了EVS-GTR第一階段研究成果,試驗(yàn)對象為鋰離子電池系統(tǒng).特別地,低溫保護(hù)由于在EVS-GTR第一階段的文件中沒有明確的試驗(yàn)方法,本標(biāo)準(zhǔn)未進(jìn)行轉(zhuǎn)化.主要試驗(yàn)或驗(yàn)證情況分析在本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中,成立了振動(dòng)和熱擴(kuò)散專項(xiàng)研究工作小組.其中,振動(dòng)專項(xiàng)小組在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中,與上汽、北汽、廣汽、奇瑞、知豆、中通、江淮、瑞馳等十多家整車企

32、業(yè)及寧德時(shí)代、國軒、力神、科力遠(yuǎn)等多家電池制造商進(jìn)行技術(shù)方案、技術(shù)參數(shù)的深入研究,同時(shí)也與日本JARI、德國VDA標(biāo)準(zhǔn)化組織進(jìn)行技術(shù)交流溝通.對于壓縮12h的振動(dòng)測試時(shí)間,根據(jù)應(yīng)力測量和仿真分析的方法進(jìn)行驗(yàn)證.中國汽車技術(shù)研究中央進(jìn)行了兩輪多批次產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)力采集的驗(yàn)證,寧德時(shí)代、奇瑞也通過分析和實(shí)際測量應(yīng)變的方式證實(shí)了12h的強(qiáng)化壓縮不會(huì)導(dǎo)致失效模式的改變.工作組一致認(rèn)為將隨機(jī)振動(dòng)測試時(shí)間定義為12h可行.表5實(shí)際采集車輛數(shù)據(jù):車輛類型細(xì)分類型車長軸距載荷安裝方式數(shù)據(jù)公開含乘用車BEV402525001720底盤吊裝是BEV434626502081底盤吊裝是BEV487328502025底盤

33、吊裝是BEV32002150995底盤吊裝是BEV455427002205底盤吊裝是BEV28111765955底盤吊裝是BEV463126501975底盤吊裝否BEV419024901450底盤吊裝否HEV491527752042后座后部否HEV463027001776后座后部否PHEV487328502025后備箱否PHEV474026701790底盤吊裝否PHEV481527202575底盤吊裝否微/輕型載貨車BEV450030502510底盤吊裝是BEV570038504100底盤吊裝是BEV407127002140底盤吊裝否商用車BEV8010/11200后備艙/行李艙是BEV104

34、80/16550是BEV12000/18000后備艙/行李艙否BEV12000/18000后備艙/行李艙否PHEV8545/12600發(fā)動(dòng)機(jī)艙是*BEV10500/16500車身頂部是注：因車身頂部樣本量少,數(shù)據(jù)差異大,不納入分析.熱擴(kuò)散專項(xiàng)工作小組由中國汽車技術(shù)研究中央牽頭、多家檢測機(jī)構(gòu)和企業(yè)參與,開展的試驗(yàn)或驗(yàn)證工作主要有：一,對重慶、天津、襄陽、上海和長春等主要檢測機(jī)構(gòu)自?電動(dòng)客車平安技術(shù)條件?執(zhí)行以來的熱失控及熱擴(kuò)散試驗(yàn)情況進(jìn)行了調(diào)研,結(jié)果說明試驗(yàn)方法具有較好的可操作性,熱失控判定條件根本能夠?qū)崿F(xiàn)熱失控的準(zhǔn)確及時(shí)判定；二,對針刺、過充及加熱等觸發(fā)方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)過充觸發(fā)熱失控的

35、成功率較低,因此在推薦的觸發(fā)方法中刪除過充,保存針刺及加熱,同時(shí)說明制造商也可自行選擇熱失控觸發(fā)方法,但需在試驗(yàn)報(bào)告中予以注明.同時(shí),專項(xiàng)小組也熟悉到現(xiàn)有的熱失控與熱擴(kuò)散試驗(yàn)方法在可重復(fù)性、可再現(xiàn)性等方面還需要進(jìn)一步完善.四、明確標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容及相關(guān)測試方法均不涉及專利.五、預(yù)期到達(dá)的社會(huì)效益、對產(chǎn)業(yè)開展的作用等情況近年來,電動(dòng)汽車得到了各國政府及企業(yè)的高度重視和快速開展.鋰離子動(dòng)力電池單體、電池包或系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵零部件之一得到了廣泛應(yīng)用.隨著產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),我國已超過美國和日本成為電動(dòng)汽車世界第一大國,建立動(dòng)力電池及系統(tǒng)的平安要求與測試標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn)成為當(dāng)務(wù)之急

36、.根據(jù)有關(guān)部門對電動(dòng)汽車領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的要求,全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分技術(shù)委員會(huì)組織電動(dòng)汽車電池工作組,系統(tǒng)開展電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池平安標(biāo)準(zhǔn)的制定工作.«電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池平安要求?作為國內(nèi)電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池單體、電池包或系統(tǒng)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),其范圍涵蓋了電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池單體、電池包或系統(tǒng)的試驗(yàn)方法與平安要求.本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)技術(shù)開展和多年的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)制定,基于對近幾年國內(nèi)外電動(dòng)汽車安全事故的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),基于對國內(nèi)外電動(dòng)汽車的平安失效與防范機(jī)制的進(jìn)一步理解,可以標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)汽車持續(xù)、健康、穩(wěn)定、平安的開展.六、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況,與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的比照情況,國內(nèi)外關(guān)鍵指標(biāo)比照分析或與測試的國外樣品、樣機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)比照情況本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中,與EVS-GTR第一階段提案,ECER100,ISOWD6469-16th,IEC62660-3-2021等最新的鋰離子電池及系統(tǒng)平安法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對標(biāo).1、電池包或系統(tǒng)振動(dòng)：ECER100現(xiàn)行法規(guī)對電EVS-GTR第一階段提案,采用正弦波掃頻,允許制造商選用更高的加速度和頻率.或者由制造商自行選擇,使用基