"Lithium-ion Traction Battery Pack and System for Electric Vehicles" (GB/T 31467) comprises three parts:
- Part 1: Test Specification for High Power Applications;
- Part 2: Test Specification for High Energy Applications;
- Part 3: Safety Requirements and Test Methods.
This part is Part 3 of GB/T 31467.
This part was drafted in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009.
This part was proposed by the Ministry of Industry and Information Technology of the People's Republic of China.
This part is under the jurisdiction of the National Technical Committee on Automobiles of Standardization Administration of China (SAC/TC 114).
Drafting organizations of this part: China Automotive Technology & Research Center, China Electronics Technology Group Corporation No.18 Research Institute, BYD (Shenzhen) Automobile Co., Ltd., China FAW Group Corporation, China North Vehicle Research Institute, Huizhou Yineng Electronics Co., Ltd., Tianjin Lishen Battery Co., Ltd., Chery New Energy Automotive Technology Co., Ltd., Hubei Camel Storage Battery Research Institute Co., Ltd., Potevio New Energy Co., Ltd., Shanghai CENAT Energy Co., Ltd., Tianjin Qingyuan Electric Vehicle Co., Ltd., Technology Center of SAIC Motor Group Co., Ltd., Qoros Auto Co. Ltd., Technology Center of Dongfeng Motor Group Company Limited, Contemporary Amperex Technology Limited, Beijing Jiaotong University, Beijing Institute of Technology, Shanghai Hengdong Auto Battery Co., Ltd., FAW-Volkswagen Automotive Co., Ltd. and Heter Electronics Group Co., Ltd.
Chief drafters of this part: Wu Zhixin, Lian Yubo, Wang Fang, Liu Shiqiang, Xiao Chengwei, Meng Xiangfeng, Hu Daozhong, Cai Yi, Zhang Jianhua, Pei Xiaojuan, Zhou Nenghui, Ruan Xusong, Zhang Na, Lu Kewei, Yu Hongtao, Zeng Xiangbing, Shao Zhehai, Jiang Wenfeng, Wang Hongmei, Xia Yang, Wang Zhenpo, Jiang Jiuchun, Wang Wei, Wei Xuezhe, Chen Weifan, Wang Qing, Liu Lei and Ren Shijie.
Lithium-ion Traction Battery Pack and System for Electric Vehicles –
Part 3: Safety Requirements and Test Methods
電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統
第3部分：安全性要求與測試方法
1 Scope
This part of GB/T 31467 specifies safety requirements and test methods of lithium-ion traction battery pack and system for electric vehicles.
This part is applicable to lithium-ion traction battery packs and systems installed on electric vehicles, and nickel-hydrogen traction battery packs and systems may also refer to this part.
2 Normative References
The following documents for the application of this document are essential. Any dated reference, just dated edition applies to this document. For undated references, the latest edition (including any amendments) applies to this document.
GB 4208 Degrees of Protection Provided by Enclosure (IP Code)
GB/T 18384.1 Electric Vehicles - Safety Specification - Part 1: On-board Energy Storage
GB/T 18384.3 Electrically Propelled Road Vehicles - Safety Specifications - Part 3: Protection of Persons against Electric Hazards
GB/T 19596 Terminology of Electric Vehicles
GB/T 28046.1-2011 Road Vehicles - Environmental Conditions and Testing for Electrical and Electronic Equipment - Part 1: General
GB/T 31467.1-2015 Lithium-ion Traction Battery Pack and System for Electric Vehicles - Part 1: Test Specification for High Power Applications
GB/T 31467.2-2015 Lithium-ion Traction Battery Pack and System for Electric Vehicles - Part 2: Test Specification for High Energy Applications
3 Terminologies and Definitions
For the purposes of this document, the terminologies and definitions defined in GB/T 19596 and the following ones apply.
3.1
Battery electronics
Electronic device that collects or simultaneously monitors electric and thermal data of battery cells or modules and may contain electronics for cell balancing, if necessary.
Note: The battery electronics may include a cell controller. The balancing between battery cells may be controlled by the battery electronics or it may be controlled by the battery control unit (BCU).
3.2
Battery control unit; BCU
Electronic device that controls, manages, detects, or calculates electric and thermal parameters of the battery system and also provides communication between the battery system and other vehicle controllers.
3.3
Rated capacity
Discharge capacity of battery pack or system measured under specified conditions.
3.4
Battery pack
Unit that generally includes storage battery, battery management module (excluding BCU), battery container and corresponding accessories and is capable of obtaining external electric energy and outputting electric energy outwards.
3.5
Battery system
Energy storage device that is composed of one or more battery packs and corresponding accessories (management system, high voltage circuit, low voltage circuit, thermal management equipment and mechanical assembly, etc.).
3.6
High voltage
The maximum working voltage which is larger than 30 V a.c.(rms) and is less than or equal to 1,000 V a.c.(rms), or the voltage which is larger than 60 V d.c. and is less than or equal to 1,500 V d.c.
3.7
Low voltage
The maximum working voltage which is not larger than 30 V a.c.(rms), or the voltage which is not larger than 60 V d.c.
4 Symbols and Abbreviations
For the purposes of this document, the following symbols and abbreviations apply.
nC: the current rate, which is equal to n times of 1h discharge capacity [ampere (A)]
SOC: the state of charge at room temperature
5 General Test Conditions
5.1 General Conditions
5.1.1 Unless otherwise stated in some specific test items, the test shall be carried out in such environment with temperature of 25℃±5℃ and humidity of 15%~90%. The room temperature mentioned in this standard refers to 25℃±2℃.
5.1.2 Battery pack and system shall meet the relevant requirements of GB/T 18384.1 and GB/T 18384.3.
5.1.3 The necessary documentation for operation and needed interface parts for connection to the test equipment (i.e. connectors, plugs including cooling) shall be delivered together with the battery pack and system. The typical configurations of battery pack and battery system are shown in Appendix A. The manufacturer shall provide the operational limits of battery pack or system to ensure the safety of whole test process.
5.1.4 The protection degree of battery pack and system shall meet the relevant requirements of GB 4208 according to the actual installation position.
5.1.5 Prior to all tests, the battery pack and system shall undergo insulation resistance test. The test positions are: positive pole and enclosure, and negative pole and enclosure. The insulation resistance shall not be less than 100Ω/V.
5.1.6 When the target ambient temperature of the test is changed, the test object shall complete environmental adaptation process prior to test: in case of low temperature, the test object shall be kept still for no less than 24h; in case of high temperature, the test object shall be kept still for no less than 16h.
5.1.7 If the battery pack and system is unsuitable to undergo some tests due to certain reasons (e.g., size or weight), upon the agreement of the supplier and the purchaser, the subsystem of battery pack and system may be substitutively used as the test object to undergo all or part of tests, but the subsystem adopted as test object shall comprise all the parts relevant to the requirements of complete vehicle.
5.1.8 Method of adjusting SOC to n% of test target value: the battery pack and system shall be fully charged according to the charging mode provided by the manufacturer, then they shall be kept still for 1h and discharge by (100-n)/100 h at constant current according to 1C. After each SOC adjustment and before the beginning of a new test, the test object shall be kept still for 30min.
5.1.9 During test, there shall be a certain rest period between some test procedures in order to achieve equilibration of internal reaction and temperature of battery pack and system.
5.1.10 During test, the discharge rate shall comply with those specified in this part, and the charging mechanism and discharging cut-off condition shall be provided by the manufacturer.
5.1.11 The rated capacity of battery pack and system has an important influence on test process. The absolute value of the difference between actual available capacity (6.2) and rated capacity of battery pack and system shall not exceed 5% of rated capacity.
5.1.12 Unless otherwise specified, the test object shall undergo test at full charge state as specified by the manufacturer.
5.1.13 The test items, clause No. of test methods, test conditions and other information required for the battery pack and system are given in Appendix B.
5.1.14 The discharging current symbol of battery is positive and the charging current symbol is negative.
5.2 Accuracy Requirements
5.2.1 The requirements for the accuracy of measurement instruments and meters are as follows:
- Voltage measurement device: ≥ Class 0.5;
- Current measurement device: ≥ Class 0.5;
- Temperature measurement device: ±0.5℃;
- Time measurement device: ±0.1%;
- Dimension measurement device: ±0.1%;
- Mass measurement device: ±0.1%.
5.2.2 During test, the requirements for the error between controlling value (actual value) and target value are as follows:
- Voltage: ±1%;
- Current: ±1%;
- Temperature: ±2℃.
5.3 Data Recording and Recording Interval
All test data (time, temperature, current, and voltage, etc.) shall be noted at least every 1% of the estimated discharge and charge time, except if it is noted otherwise in the individual test items.
5.4 Test Preparation
5.4.1 Preparation of battery pack
The high voltage, low voltage and cooling device of battery pack shall be connected with the test bench equipment and the passive protection function of battery pack shall be started. Working conditions and working parameters of battery pack shall be detected and controlled by the test bench according to the requirements of battery pack manufacturer and the test specification, and the active protection shall be maintained, if necessary via disconnection of the battery pack main contactors. The cooling device shall be operated according to the manufacturer's requirements. During test of battery pack, there shall be no information exchange between battery pack and test bench, and the parameter limits of battery pack shall be directly controlled by the test bench. The test bench shall detect such parameters as current, voltage, capacity or energy of battery pack and also take these data as the test results and calculation basis.
5.4.2 Preparation of battery system
The high voltage, low voltage, cooling device and BCU of battery system shall be connected with the test bench equipment and the active and passive protection of battery system shall be started. The test bench shall ensure the test parameters and conditions being consistent with the requirements of test specification, and shall ensure that the battery system works within reasonable limits, and these limits are provided by BCU to test bench by the BCU via bus communication. The BCU shall control the operation of cooling device. If necessary, the BCU program shall be adapted by the battery system manufacturer according to the test specification. Active protection shall be maintained by the test bench equipment, too, if necessary, via request of disconnection of the battery system main contactors. During test of battery system, the battery system shall communicate with the test bench via bus and shall transmit the state parameters and operational limits of battery to the test bench at real time, and then the test bench shall control the test process according to the battery state and operational limits. The test bench shall detect such parameters as current, voltage, capacity or energy of battery system and also take these data as the test results and calculation basis. Parameters uploaded by battery system shall not be taken as the test results or test basis.
6 General Tests
6.1 Measurement Accuracy of State Parameters
6.1.1 The state parameter measurement accuracy test of electronics or BCU of battery pack and system shall be carried out before starting the real testing sequence, so as to ensure the accuracy of parameters during test.
6.1.2 The state parameter measurement accuracy of electronics or BCU of battery pack and system shall meet the requirements specified in Table 1.
Table 1 Requirements for Measurement Accuracy of State Parameters
Parameter Total voltage value Temperature value Cell (module) voltage value
Accuracy requirement ≤±2% FS ≤±2℃ ≤±0.5% FS
6.2 Pre-conditioning Test
6.2.1 Battery pack and system shall be conditioned by performing some cycles, before starting the real testing sequence, so as to ensure activation and adequate stabilization of the battery pack and system performance.
6.2.2 The test procedure for pre-conditioning cycles shall be carried out at room temperature according to 6.1 of GB/T 31467.1-2015 or GB/T 31467.2-2015. The battery pack and system shall be considered as pre-conditioned if the discharge capacity during two consecutive discharges does not change by a value greater than 3% of the rated capacity. A standard charging procedure shall be carried out again if the time interval between standard cycle and a new test item is larger than 24h.
7 Safety Test
7.1 Vibration
7.1.1 Vibration test of battery pack or system
The test object shall be installed on vibration table by making reference to the installation position of test object on vehicle and the requirements of GB/T 2423.43. The battery pack or system shall undergo sinusoidal vibration for 15min, with the vibration frequency increased from 7Hz to 50Hz and then reduced back to 7Hz. This cycle shall be repeated 12 times within 3h in the vertical direction of installation position of battery pack or system specified by the manufacturer.
The relationship between vibration frequency and acceleration is detailed in Table 2:
Table 2 Frequency and Acceleration
Frequency /Hz Acceleration /m/s2
7-18 10
18-30 From 10 to 2 gradually
30-50 2
Higher frequency and acceleration may be used as required by the manufacturer.
With approval of the technical service organization, the vibration test scheme determined by the manufacturer may be an alternative of frequency-acceleration relationship given in Table 2 as required by the manufacturer. However, the test certification of battery pack or system obtained in this case is only applicable to special vehicle type.
After undergoing vibration, the battery pack or system shall run for one standard cycle according to the method specified in 6.2 of GB/T 31467.1-2015 or 6.2 in GB/T 31467.2-2015, and the charging and discharging current may be adjusted in this cycle as required by the manufacturer.
After the end of test, the battery pack or system shall be observed for 1h under the test ambient temperature.
7.1.2 Requirements
7.1.2.1 During test, the minimum monitoring unit of battery pack or system shall have no sharp change of voltage (the absolute value of voltage difference is not larger than 0.15V), the battery pack or system shall be kept with reliable connection and intact structure and also shall be free from such phenomena as leakage, enclosure rupture, fire or explosion. After the test, the insulation resistance shall not be less than 100Ω/V.
7.1.2.2 After completion of the test, battery pack shall be capable of uninterruptedly completing one standard cycle specified in 6.2 of GB/T 31467.1-2015 or 6.2 in GB/T 31467.2-2015.
7.1.2.3 After the end of test, the battery pack or system shall be observed for 1h under the test ambient temperature. The minimum monitoring unit of battery pack or system shall have no sharp change of voltage (the absolute value of voltage difference is not larger than 0.15V), the battery pack or system shall be kept with reliable connection and intact structure and also shall be free from such phenomena as leakage, enclosure rupture, fire or explosion. After the test, the insulation resistance shall not be less than 100Ω/V.
Foreword I
1 Scope
2 Normative References
3 Terminologies and Definitions
4 Symbols and Abbreviations
5 General Test Conditions
5.1 General Conditions
5.2 Accuracy Requirements
5.3 Data Recording and Recording Interval
5.4 Test Preparation
6 General Tests
6.1 Measurement Accuracy of State Parameters
6.2 Pre-conditioning Test
7 Safety Test
7.1 Vibration
7.2 Mechanical Shock
7.3 Drop
7.4 Turnover
7.5 Simulated Crash
7.6 Squeezing
7.7 Temperature shock
7.8 Humid Heat Cycling
7.9 Seawater Immersion
7.10 Exposure to Fire
7.11 Salt Mist
7.12 High Altitude
7.13 Over-temperature Protection
7.14 Short Circuit Protection
7.15 Overcharge Protection
7.16 Overdischarge Protection
Appendix A (Informative) Typical Configurations of Battery Pack and Battery System
Appendix B (Informative) Test Items of Battery Pack and Battery System
ICS 43.080
T 47
中華人民共和國國家標準
GB/T 31467.3—2015
電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統
第3部分：安全性要求與測試方法
Lithium-ion traction battery pack and system for electric vehicles—
Part 3: Safety requirements and test methods
(ISO 12405-3:2014, Electrically propelled road vehicles—Test specification for Lithium-ion traction battery packs and systems—Part 3 : Safety performance requirements, NEQ)
2015-05-15發布 2015-05-15實施
中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局
中國國家標準化管理委員會
發布
前言
GB/T 31467《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統》分為三個部分：
——第1部分：高功率應用測試規程；
——第2部分：高能量應用測試規程；
——第3部分：安全性要求與測試方法。
本部分為GB/T 31467的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。
本部分由中華人民共和國工業和信息化部提出。
本部分由全國汽車標準化技術委員會(SAC/TC 114)歸口。
本部分起草單位：中國汽車技術研究中心、中國電子科技集團公司第十八研究所、深圳市比亞迪汽車有限公司、中國第一汽車股份有限公司、中國北方車輛研究所、惠州市億能電子有限公司、天津力神電池股份有限公司、奇瑞新能源汽車技術有限公司、湖北駱駝蓄電池研究院有限公司、普天新能源有限責任公司、上海卡耐能源有限公司、天津清源電動車輛有限責任公司、上海汽車集團股份有限公司技術中心、觀致汽車有限公司、東風汽車集團股份有限公司技術中心、寧德時代新能源科技有限公司、北京交通大學、北京理工大學、上海恒動汽車電池有限公司、一汽-大眾汽車有限公司、海特電子集團有限公司。
本部分主要起草人：吳志新、廉玉波、王芳、劉仕強、肖成偉、孟祥峰、胡道中、蔡毅、張建華、裴小娟、周能輝、阮旭松、張娜、陸珂偉、于洪濤、曾祥兵、邵浙海、江文峰、王紅梅、夏陽、王震坡、姜久春、王偉、魏學哲、陳凡偉、王清、劉磊、任士界。
電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統
第3部分：安全性要求與測試方法
1 范圍
GB/T 31467的本部分規定了電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統安全性的要求和測試方法。
本部分適用于裝載在電動汽車上的鋰離子動力蓄電池包和系統，鎳氫動力蓄電池包和系統等可參照執行。
2 規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 4208外殼防護等級(IP代碼)
GB/T 18384.1 電動汽車 安全要求 第1部分：車載儲能裝置
GB/T 18384.3 電動汽車 安全要求 第3部分：人員觸電防護
GB/T 19596 電動汽車術語
GB/T 28046.1—2011道路車輛 電氣及電子設備的環境條件和試驗 第1部分：一般規定
GB/T 31467.1—2015 電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第1部分：高功率應用測試規程
GB/T 31467.2—2015 電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第2部分：高能量應用測試規程
3術語和定義
GB/T 19596界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
3.1
蓄電池電子部件battery electronics
采集或者同時監測蓄電池單體或模塊的電和熱數據的電子裝置，可以包括用于蓄電池單體均衡的電子部件。
注：蓄電池電子部件可以包括單體控制器。單體電池間的均衡可以由蓄電池電子部件控制，或者通過蓄電池控制單元控制。
3.2
蓄電池控制單元battery control unit；BCU
控制、管理、檢測或計算蓄電池系統的電和熱相關的參數，并提供蓄電池系統和其他車輛控制器通訊的電子裝置。
3.3
額定容量rated capacity
在規定條件下測得的蓄電池包或系統的放電容量值。
3.4
蓄電池包battery pack
通常包括蓄電池組、蓄電池管理模塊(不包含BCU)、蓄電池箱以及相應附件，具有從外部獲得電能并可對外輸出電能的單元。
3.5
蓄電池系統battery system
一個或一個以上蓄電池包及相應附件(管理系統、高壓電路、低壓電路、熱管理設備以及機械總成等)構成的能量存儲裝置。
3.6
高壓high voltage
最大工作電壓大于30 V a.c.(rms)且小于或等于1 000 V a.c.(rms)，或大于60 V d.c.且小于或等于1 500 V d.c.的電壓。
3.7
低壓low voltage
最大工作電壓不大于30 V a.c.(rms)，或不大于60 V d.c.的電壓。
4符號和縮略語
下列符號和縮略語適用于本文件。
nC：電流倍率，等于1h放電容量的n倍[單位為安(A)]
SOC：室溫荷電狀態(state of charge)
5通用測試條件
5.1 一般條件
5.1.1 除非在某些具體測試項目中另有說明，測試工作在溫度為25℃±5℃，濕度為15％～90％環境下進行。本標準所提到的室溫，是指25℃±2℃。
5.1.2蓄電池包和系統應滿足GB/T 18384.1和GB/T 18384.3的相關要求。
5.1.3蓄電池包和系統交付時需要包括必要的操作文件，以及和測試設備相連所需的接口部件，如連接器，插頭，包括冷卻接口，蓄電池包和蓄電池系統的典型結構參見附錄A。制造商需要提供蓄電池包或系統的工作限值，以保證整個測試過程的安全。
5.1.4蓄電池包和系統的防護等級應根據實際安裝位置滿足GB 4208的相關要求。
5.1.5蓄電池包和系統在所有測試前進行絕緣電阻測試。測試位置為：正極與殼體，負極與殼體。要求絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
5.1.6 當測試的目標環境溫度改變時，在進行測試前測試對象需要完成環境適應過程：在低溫下靜置不少于24 h；在高溫下靜置不小于16 h。
5.1.7如果蓄電池包和系統由于某些原因(如尺寸或重量)不適合進行某些測試，那么供需雙方協商一致后可以用蓄電池包和系統的子系統代替作為測試對象，進行全部或部分測試，但是作為測試對象的子系統應該包含和整車要求相關的所有部分。
5.1.8調整SOC至試驗目標值n％的方法：按制造商提供的充電方式將蓄電池包和系統充滿電，靜置1 h，以1C恒流放電(100-n)/100 h。每次SOC調整后，在新的測試開始前測試對象需要靜置30 min。
5.1.9測試過程中，為了蓄電池包和系統的內部反應及溫度的平衡，某些測試步驟之間需要靜置一定的時間。
5.1.10測試過程中的放電倍率大小按照本部分的規定執行，充電機制和放電截止條件由制造商提供。
5.1.11 蓄電池包和系統的額定容量對于測試過程具有重要影響。蓄電池包和系統實際可用容量(6.2)與額定容量之差的絕對值不得超過額定容量的5％。
5.1.12除有特殊規定，測試對象均以制造商規定的滿電態進行測試。
5.1.13蓄電池包和系統需要進行的測試項目、測試方法章條號、測試條件等信息參見附錄8。
5.1.14蓄電池放電電流符號為正，充電電流符號為負。
5.2準確度要求
5.2.1 測量儀器、儀表準確度的要求如下：
——電壓測量裝置：不低于0.5級；
——電流測量裝置：不低于0.5級；
——溫度測量裝置：±0.5℃；
——時問測量裝置：±0.1％；
——尺寸測量裝置：±0.1％；
——質量測量裝置：±0.1％。
5.2.2測試過程中，控制值(實際值)和目標值之間的誤差要求如下：
——電壓：±1％；
——電流：±1％；
——溫度：±2℃。
5.3數據記錄和記錄間隔
除非在某些具體測試項目中另有說明，否則在預計的充電或放電時間的至少每1％間隔處記錄測試數據，如時間、溫度、電流和電壓等。
5.4試驗準備
5.4.1 蓄電池包的準備
蓄電池包的高壓、低壓及冷卻裝置要和測試平臺設備相連，開啟蓄電池包的被動保護功能。根據蓄電池包制造商的要求和測試規程，測試平臺檢測和控制電池包的工作狀態和工作參數，并保證主動保護開啟，必要時可以通過斷開蓄電池包的主接觸器來實現。冷卻裝置根據制造商的要求工作。蓄電池包測試過程中，蓄電池包和測試平臺之間沒有信息交換，蓄電池包的參數限值由測試平臺直接控制。測試平臺檢測蓄電池包的電流、電壓、容量或能量等參數，并將這些數據作為檢測結果和計算依據。
5.4.2蓄電池系統的準備
蓄電池系統的高壓、低壓、冷卻裝置及BCU要和測試平臺設備相連，開啟蓄電池系統的主動和被動保護。測試平臺保證測試參數和條件與測試規程的要求一致，并保證蓄電池系統工作在合理的限值之內，這些限值由BCU通過總線傳輸至測試平臺。BCU控制冷卻裝置的工作。必要時BCU的程序可以由蓄電池系統制造商根據測試規程進行更改。主動保護同時也需要由平臺測試設備保證，必要時可以通過斷開蓄電池系統的主接觸器實現。蓄電池系統測試過程中，蓄電池系統通過總線和測試平臺通訊，將蓄電池狀態參數和工作限值實時傳輸給測試平臺，再由測試平臺根據電池狀態和工作限值控制測試過程。測試平臺檢測蓄電池系統的電流、電壓、容量或能量等參數，并將這些數據作為檢測結果和計算依據。蓄電池系統上傳的參數不作為檢測結果或測試依據。
6通用測試
6.1 狀態參數測量準確度
6.1.1 正式測試開始前，應先進行蓄電池包和系統的電子部件或BCU的狀態參數測量準確度試驗，以確保測試時參數的準確性。
6.1.2蓄電池包和系統的電子部件或BCU的狀態參數測量準確度應滿足表1的要求。
表1 狀態參數測量精度要求
參數 總電壓值 溫度值 單體(模塊)電壓值
精度要求 ≤±2％FS ≤±2℃ ≤±0.5％FS
6.2預處理測試
6.2.1 正式測試開始前，蓄電池包和系統需要先進行預處理循環，以確保測試時蓄電池包和系統的性能處于激活和穩定的狀態。
6.2.2 預處理循環在室溫下進行，具體步驟依據GB/T 31467.1—2015或GB/T 31467.2—2015中6.1進行。如果連續兩次的放電容量的差別小于額定容量的3％，則蓄電池包和系統完成預處理測試。如果標準循環和一個新的測試項目之間時間間隔大于24 h，則需要重新進行一次標準充電。
7安全性測試
7.1 振動
7.1.1 蓄電池包或系統的振動試驗
7.1.1.1參考測試對象車輛安裝位置和GB/T 2423.43的要求，將測試對象安裝在振動臺上。振動測試在三個方向上進行，測試從z軸開始，然后是y軸，最后是x軸。測試過程參照GB/T 2423.56。
7.1.1.2對于安裝位置在車輛乘員倉下部的測試對象，測試參數按照表2、表4、表5和圖1進行；對于安裝在其他位置的測試對象，測試參數按照表2、表3、表5和圖1進行。
表2 z軸PSD值
頻率
Hz 功率譜密度(PSD)
g2/Hz 功率譜密度(PSD)
(m/s2)2/Hz
5 0.05 4.81
10 0.06 5.77
20 0.06 5.77
200 0.000 8 0.08
RMS 1.44 g 14.13 m/s2
表3 y軸PSD值
頻率
Hz 功率譜密度(PSD)
g2/Hz 功率譜密度(PSD)
(m/s2)2/Hz
5 0.04 3.85
20 0.04 3.85
200 0.000 8 0.08
RMS 1.23 g 12.07 m/s2
表4 y軸PSD值(蓄電池包或系統的安裝在車輛成員倉下部)
頻率
Hz 功率譜密度(PSD)
g2/Hz 功率譜密度(PSD)
(m/s2)2/Hz
5 0.01 0.96
10 0.015 1.44
20 0.015 1.44
50 0.01 0.96
200 0.000 4 0.04
RMS 0.95 g 9.32 m/s2
表5 x軸PSD值
頻率
Hz 功率譜密度(PSD)
g2/Hz 功率譜密度(PSD)
(m/s2)2/Hz
5 0.012 5 1.20
10 0.03 2.89
20 0.03 2.89
200 0.000 25 0.02
RMS 0.96 g 9.42 m/s2
7.1.1.3每個方向的測試時間是21 h，如果測試對象是兩個，則可以減少到15 h，如果測試對象是三個，則可以減少到12 h。
7.1.1.4試驗過程中，監控測試對象內部最小監控單元的狀態，如電壓和溫度等。
7.1.1.5振動測試后，觀察2 h。
說明：
X——頻率(Hz)；
Y1——功率譜密度(g2/Hz)；
Y2——功率譜密度(PSD)E(m/s2)2/Hz]；
1——水平縱向PSD X；
2——水平橫向PSD Y；
3——水平橫向PSD Y；
4——縱向PSD Z。
圖1 蓄電池包或系統的振動測試功率譜密度曲線
7.1.2蓄電池包或系統的電子裝置的振動試驗
7.1.2.1 對于安裝在車輛懸架之上部位(車身)的測試對象，按照圖2和表6進行隨機振動試驗；對于其他安裝位置的測試對象，參照GB/T 28046.3的相關試驗進行測試。
7.1.2.2參照GB/T 2423.56執行隨機振動。測試對象的每個平面都進行8 h的振動測試。
7.1.2.3振動過程中測試對象按照GB/T 28046.1—2011的要求，工作在3.2模式。
說明：
Y——PSD[(m/s2)2/Hz]；
X——頻率(Hz)。
圖2加速度PSD和頻率對應關系
表6 PSD值和頻率
頻率
Hz 功率譜密度(m/s2)2/Hz
10 20
55 6.5
180 0.25
300 0.25
360 0.14
1 000 0.14
RMS 27.8 m/s2
7.1.3 要求
7.1.3.1 蓄電池包或系統：測試過程中，蓄電池包或系統的最小監控單元無電壓銳變(電壓差的絕對值不大于0.15 V)，蓄電池包或系統保持連接可靠、結構完好，蓄電池包或系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.1.3.2蓄電池包或系統的電子裝置：試驗過程中，連接可靠，結構完好，無裝機松動，且試驗后狀態參數測量精度滿足表1的要求。
7.2機械沖擊
7.2.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.2.2對測試對象施加25 g、15 ms的半正弦沖擊波形，z軸方向沖擊3次，觀察2 h。
7.2.3要求：蓄電池包或系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.3跌落
7.3.1 測試對象為蓄電池包或系統。
7.3.2測試對象以實際維修或者安裝過程中最可能跌落的方向，若無法確定最可能跌落的方向，則沿z軸方向，從1 m的高度處自由跌落到水泥地面上，觀察2 h。
7.3.3要求：蓄電池包或系統無電解液泄漏、著火或爆炸等現象。
7.4翻轉
7.4.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.4.2測試對象繞x軸先以6°/s速度轉動360°，然后以90°增量旋轉，每隔90°增量保持1 h，旋轉360°停止。觀察2 h。
7.4.3測試對象繞y軸先以6°/s速度轉動360°，然后以90°增量旋轉，每隔90°增量保持1 h，旋轉360°停止。觀察2 h。
7.4.4要求：蓄電池包或系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象，并保持連接可靠、結構完好，試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.5模擬碰撞
7.5.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.5.2測試對象水平安裝在帶有支架的臺車上，根據測試對象的使用環境給臺車施加表7和圖3中規定的脈沖(汽車行駛方向為x軸，另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸)。觀察2 h。
表7模擬碰撞試驗脈沖參數表
脈寬
ms ≤3.5 t 3.5 t～7.5 t ≥7.5 t
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
A 20 0 g 0 g 0 g 0 g 0 g 0 g
B 50 20 g 8 g 10 g 5 g 6.6 g 5 g
C 65 20 g 8 g 10 g 5 g 6.6 g 5 g
D 100 0 g 0 g 0 g 0 g 0 g 0 g
E 0 10 g 4.5 g 5 g 2.5 g 4 g 2.5 g
F 50 28 g 15 g 17 g 10 g 12 g 10 g
G 80 28 g 15 g 17 g 10 g 12 g 10 g
H 120 0 g 0 g 0 g 0 g 0 g 0 g
加速度
脈寬
圖3加速度脈沖示意圖
7.5.3要求：蓄電池包或系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.6擠壓
7.6.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.6.2按下列條件進行加壓：
——擠壓板形式：半徑75 mm的半圓柱體，半圓柱體的長度大于測試對象的高度，但不超過1 m。
——擠壓方向：x和y方向(汽車行駛方向為x軸，另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸)。
——擠壓程度：擠壓力達到200 kN或擠壓變形量達到擠壓方向的整體尺寸的30％時停止擠壓。
——保持10 min。
——觀察1 h。
7.6.3要求：蓄電池包或系統無著火、爆炸等現象。
7.7 溫度沖擊
7.7.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.7.2測試對象置于(-40±2)℃～(85±2)℃的交變溫度環境中，兩種極端溫度的轉換時間在30 min以內。測試對象在每個極端溫度環境中保持8 h，循環5次。在室溫下觀察2 h。
7.7.3要求：蓄電池包或系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.8濕熱循環
7.8.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.8.2參考GB/T 2423.4執行試驗Db、變量見圖4。其中最高溫度是+80℃，循環次數5次。在室溫下觀察2 h。
說明：
Y1——相對濕度，％；
Y2——溫度，℃；
X——時間，h；
a升溫結束；
b降溫開始；
c推薦溫濕度值；
d冷凝；
e干燥；
f一個循環周期。
圖4溫濕度循環
7.8.3要求：蓄電池包或系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后30 min之內的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.9海水浸泡
7.9.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.9.2室溫下，測試對象以實車裝配狀態與整車線束相連，然后以實車裝配方向置于3.5％NaCl溶液(質量分數，模擬常溫下的海水成分)中2 h。水深要足以淹沒測試對象。觀察2 h。
7.9.3要求：蓄電池包或系統無著火或爆炸等現象。
7.10外部火燒
7.10.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.10.2測試中，盛放汽油的平盤尺寸超過測試對象水平尺寸20 cm，不超過50 cm。平盤高度不高于汽油表面8 cm。汽油液面與測試對象的距離設定為50 cm，或者為車輛空載狀態下測試對象底面的離地高度，或者由雙方商定。平盤底層注入水。
7.10.3在離被測設備至少3 m遠的地方點燃汽油，經過60 s的預熱后，將油盤置于被測設備下方。如果油盤尺寸太大，無法移動，可以采用移動被測樣品和支架的方式。
7.1 0.4測試對象直接暴露在火焰下70 s。
7.10.5將蓋板蓋在油盤上。測試對象在該狀態下測試60 s。或經雙方協商同意，繼續直接暴露在火焰中60 s。
7.10.6將油盤移走，觀察2 h。
7.10.7要求：蓄電池包或系統無爆炸現象，若有火苗，應在火源移開后2 min內熄滅。
7.11 鹽霧
7.11.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.11.2參照GB/T 2423.18嚴酷等級(5)進行四個試驗循環。
7.11.3鹽溶液采用氯化鈉(化學純、分析純)和蒸餾水或去離子水配置，其濃度為(5±0.1)％(質量分數)。(20±2)℃下測量pH值在6.5～7.2之間。
7.11.4將測試對象放入鹽霧箱，在15℃～35℃下噴鹽霧2 h。噴霧結束后，將測試對象轉移到濕熱箱中貯存20 h～22 h，溫度為(40±2)℃，相對濕度為(93±3)％，組成一個循環。將這一循環再重復三次，然后在試驗標準大氣條件[溫度為(23±2)℃，相對濕度為45％～55％]下貯存3 d，組成一個周期。重復進行4個周期測試。
7.11.5要求：蓄電池包或系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸現象。
7.12高海拔
7.12.1測試對象為蓄電池包或系統。
7.12.2測試環境：海拔高度為4 000 m或等同高度的氣壓條件，溫度為室溫。
7.12.3在7.12.2的測試環境下擱置5 h，對測試對象進行1C(不超過400 A)恒流放電至放電截止條件。觀察2 h。
7.12.4要求：蓄電池包或系統無放電電流銳變、電壓異常、泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.13過溫保護
7.13.1測試對象為蓄電池系統。
7.13.2測試中測試對象中所有控制系統處于工作狀態。
7.13.3測試溫度為測試對象最高工作溫度，以測試對象允許的最大持續充放電電流進行充放電試驗，直至電池管理系統起作用，或達到以下條件時停止試驗：
a)超過最高工作溫度10℃；
b) 在1 h內最高溫度變化值小于4℃；
c) 出現其他意外情況。
7.13.4要求：電池管理系統起作用，蓄電池系統無噴氣、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.14短路保護
7.14.1 測試對象為蓄電池系統。
7.14.2測試中測試對象的所有控制系統應處于工作狀態。
7.14.3將測試對象的接線端短路10 min。
7.14.4短路電阻不大于20 mΩ，由雙方共同商定。觀察2 h。
7.14.5要求：保護裝置起作用，蓄電池系統無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.15過充電保護
7.15.1測試對象為蓄電池系統。
7.15.2測試中測試對象中所有控制系統應處于工作狀態。
7.15.3充電電流倍率為1C或者由雙方協商確定，充電至電池管理系統系統起作用，或達到以下條件時停止試驗：
a)測試對象的最高電壓的1.2倍；
b) SOC=130％；
c) 超過廠家規定的最高溫度5℃；
d)出現其他意外情況。
試驗后，觀察2 h。
7.15.4要求：電池管理系統起作用，蓄電池系統無外殼破裂，著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
7.16過放電保護
7.16.1 測試對象為蓄電池系統。
7.16.2測試中測試對象中所有控制系統應處于工作狀態。
7.16.3標準放電至放電截止條件，繼續以1C(不超過400 A)放電，直至電池管理系統起作用，或達到以下條件時停止試驗：
a) 總電壓低于額定電壓的25％；
b)過放電時間超過30 min：
c) 廠家規定的最高溫度5℃；
d) 出現其他意外情況。
試驗后，觀察2 h。
7.16.4要求：電池管理系統起作用，蓄電池系統無外殼破裂、著火或爆炸等現象。試驗后的絕緣電阻值不小于100 Ω/V。
附錄A
(資料性附錄)
蓄電池包和蓄電池系統的典型結構
A.1蓄電池包
蓄電池包是能量存儲裝置，包括單體或模塊，通常還包括蓄電池電子部件、高壓電路、過流保護裝置及與其他外部系統的接口(如冷卻、高壓、輔助低壓和通訊等)。對于高于60 V d.c.的蓄電池包，宜包括手動切斷功能。所有部件應該被安裝在常用防撞蓄電池箱內。圖A.1是一個蓄電池包的典型結構。
高壓電路電流接觸器、保險、配線
高壓連接
低壓連接
電池包
維修開關（可選）
單體/模塊集成單體、傳感器、熱管理裝置
總線
單體電子部件
電池箱
熱管理裝置和連接（可選）
圖A.1 蓄電池包典型結構
A.2蓄電池系統
蓄電池系統是能量存儲裝置，包括單體或模塊或電池包，還包括電路和電控單元(如電池控制單元，電流接觸器)。對于高于60 V d.c.的蓄電池系統，應該包括手動切斷功能。蓄電池系統的典型結構有兩種，分別是集成了電池控制單元的蓄電池系統和帶外置電池控制單元的蓄電池系統，分別如圖A.2和圖A.3所示。
高壓電路電流接觸器、保險、配線
高壓連接
低壓連接
電池系統
維修開關（可選）
單體/模塊集成單體、傳感器、熱管理裝置
電池控制單元
總線
單體電子部件
電池箱
熱管理裝置和連接（可選）
圖A.2含集成蓄電池控制單元的蓄電池系統典型結構
高壓電路電流接觸器、保險、配線
高壓連接
低壓連接
電池系統
維修開關（可選）
單體/模塊集成單體、傳感器、熱管理裝置
電池控制單元
總線
單體電子部件
電池箱
熱管理裝置和連接（可選）
圖A.3外置蓄電池控制單元的蓄電池系統典型結構
附 錄B
(資料性附錄)
蓄電池包和蓄電池系統的測試項目
鋰離子動力蓄電池包或系統需要進行的測試項目如表B.1所示。
表B.1 動力蓄電池包或系統需要進行的測試項目
序號 測試項目 適用范圍 試驗方法章條號
1 振動試驗 蓄電池包或系統 7.1.1
蓄電池包或系統的電子裝置 7.1.2
2 機械沖擊 蓄電池包或系統 7.2
3 跌落 蓄電池包或系統 7.3
4 翻轉 蓄電池包或系統 7.4
5 模擬碰撞 蓄電池包或系統 7.5
6 擠壓 蓄電池包或系統 7.6
7 溫度沖擊 蓄電池包或系統 7.7
8 濕熱循環 蓄電池包或系統 7.8
9 海水浸泡 蓄電池包或系統 7.9
10 外部火燒 蓄電池包或系統 7.10
11 鹽霧 蓄電池包或系統 7.11
12 高海拔 蓄電池包或系統 7.12
13 過溫保護 蓄電池系統 7.13
14 短路保護 蓄電池系統 7.14
15 過充電保護 蓄電池系統 7.15
16 過放電保護 蓄電池系統 7.16
