強標GB38031-2020《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》電池包或系統安全測試項目解析

1

振動(dòng)

1.試驗對象為電池包或系統。

2.為保護試驗操作人員和實(shí)驗室安全，制造商應提供電壓銳變限值作為異常終止條件。 

3.試驗開(kāi)始前，將試驗對象的SOC狀態(tài)調至不低于制造商規定的正常SOC工作范圍的50%。 4.按照試驗對象車(chē)輛安裝位置和GB/T2423.43的要求，將試驗對象安裝在振動(dòng)臺上。每個(gè)方向分別施加隨機和定頻振動(dòng)載荷，加載順序宜為z軸隨機、z軸定頻、y軸隨機、y軸定頻、x軸隨機、x軸定頻（汽車(chē)行駛方向為x軸方向，另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸方向）。檢測機構也可自行選擇順序，以縮短轉換時(shí)間。測試過(guò)程按照GB/T2423.56。 

 5.對于裝載在除M1、N1類(lèi)以外的車(chē)輛上的電池包或系統，振動(dòng)測試參數按照表2和圖2進(jìn)行，對于試驗對象存在多個(gè)安裝方向（x/y/z)時(shí)，按照RMS大的安裝方向進(jìn)行試驗。對于安裝在車(chē)輛頂部的電池包或系統，按照制造商提供的不低于表2和圖2的振動(dòng)測試參數開(kāi)展振動(dòng)測試。 

 6.對于裝載在M1、N1類(lèi)車(chē)輛上的電池包或系統，振動(dòng)測試參數按照表3和圖3進(jìn)行。 

 7.試驗過(guò)程中，監控試驗對象內部最小監控單元的狀態(tài)，如電壓和溫度等。 

 8.完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h

電動(dòng)振動(dòng)試驗臺

2

機械沖擊

 1.試驗對象為電池包或系統。

 2.對試驗對象施加表4規定的半正弦沖擊波，z方向各6次，共計12次。 

 3.半正弦沖擊波最大、最小容差允許范圍如表5和圖4所示。 

 4.相鄰兩次沖擊的間隔時(shí)間以?xún)纱螞_擊在試驗樣品上造成的響應不發(fā)生相互影響為準，一般應不小于5倍沖擊脈沖持續時(shí)間。 

 5.完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h。

機械沖擊試驗臺

3

模擬碰撞

 1.試驗對象為電池包或系統。

 2.按照試驗對象車(chē)輛安裝位置和GB/T2423.43的要求，將試驗對象水平安裝在帶有支架的臺車(chē)上。根據試驗對象的使用環(huán)境給臺車(chē)施加規定的脈沖，并落在表6和圖5最大、最小容差允許范圍內(汽車(chē)行駛方向為x軸方向，另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸方向）。對于試驗對象存在多個(gè)安裝方向（x/y/z)時(shí)，按照加速度大的安裝方向進(jìn)行試驗。 

 3.完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h。

加速度沖擊試驗機

4

擠壓

 1.試驗對象為電池包或系統。

 2.按下列條件進(jìn)行試驗： 

 a)擠壓板形式（選擇以下兩種擠壓板中的一種）：擠壓板如圖6所示，半徑75mm的半圓柱體，半圓柱體的長(cháng)度（L）大于試驗對象的高度，但不超過(guò)1m； 擠壓板如圖7所示，尺寸為600mm*600mm(長(cháng)*寬）或更小，三個(gè)半圓柱體半徑為75mm，半圓柱體間距30mm；

 b）擠壓方向：x方向和y方向（汽車(chē)行駛方向為x軸方向，另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸方向），為保護試驗操作安全，可分開(kāi)在兩個(gè)試驗對象上執行測試； 

 c）擠壓速度：不大于2mm/s； 

 d）擠壓程度：擠壓力達到100kN或擠壓變形量達到擠壓方向的整體尺寸的30%停止擠壓；   e）保持10min。 8.2.4.3完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h。

電池包擠壓試驗機

5

濕熱循環(huán)

 1.試驗對象為電池包或系統。

 2.按照GB/T2423.4執行試驗Db，變量如圖8所示。其中最高溫度是60℃或更高溫度（如果制造商要求），循環(huán)5次。 

 3.完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h.

步入式恒溫恒濕實(shí)驗室

6

浸水

 1.試驗對象為通過(guò)振動(dòng)試驗后的電池包或系統。

 2.試驗對象按照整車(chē)連接方式連接好線(xiàn)束、接插件等零部件，選擇以下兩種方式中的一種進(jìn)行試驗： 

 a)方式一：試驗對象以實(shí)車(chē)裝配方向置于3.5%質(zhì)量分數)氯化鈉溶液中2h，水深要足以淹沒(méi)試驗對象； 

 b)方式二：試驗對象按照GB/T4208一2017中14.2.7所述方法和流程進(jìn)行試驗。試驗對象按照制造商規定的安裝狀態(tài)全部浸入水中。對于高度小于850mm的試驗對象，其最低點(diǎn)應低于水面1000mm；對于高度等于或大于850mm的試驗對象，其最高點(diǎn)應低于水面150mm。試驗持續時(shí)間30min。水溫與試驗對象溫差不大于5℃。 8.2.6.3將電池包取出水面，在試驗環(huán)境溫度下靜置觀(guān)察2h。

動(dòng)力電池海水浸泡試驗機

7

外部火燒

 1.試驗對象為電池包或系統。對電池包或系統起到保護作用的車(chē)身結構，可以參與火燒試驗。

 2.試驗環(huán)境溫度為0℃以上，風(fēng)速不大于2.5km/h。 

3.測試中，盛放汽油的平盤(pán)尺寸超過(guò)試驗對象水平投影尺寸20cm，不超過(guò)50cm。平盤(pán)高度不高于汽油表面8cm。試驗對象應居中放置。汽油液面與試驗對象底部的距離設定為50cm，或者為車(chē)輛空載狀態(tài)下試驗對象底面的離地高度。平盤(pán)底層注入水。 

 4.外部火燒試驗分為以下4個(gè)階段： 

 a)預熱。在離試驗對象至少3m遠的地方點(diǎn)燃汽油，經(jīng)過(guò)60s的預熱后，將油盤(pán)置于試驗對象下方。如果油盤(pán)尺寸太大無(wú)法移動(dòng)，可以采用移動(dòng)試驗對象和支架的方式。 

 b)直接燃燒。試驗對象直接暴露在火焰下70s。 

 c)間接燃燒。將耐火隔板蓋在油盤(pán)上。試驗對象在該狀態(tài)下測試60s?；蚪?jīng)雙方協(xié)商同意，繼 續直接暴露在火焰中60s。耐火隔板由標準耐火磚拼成，也可以用耐火材料參考此尺寸制作。 d)離開(kāi)火源。將油盤(pán)或者試驗對象移開(kāi)，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h或試驗對象外表溫度降至 45℃以下。

電池包外部火燒試驗機

8

溫度沖擊

 1.試驗對象為電池包或系統。

 2.試驗對象置于（140℃±2℃）~（60℃±2℃）(如果制造商要求，可采用更嚴苛的試驗溫度）的交變溫度環(huán)境中，兩種極端溫度的轉換時(shí)間在30min以?xún)?。試驗對象在每個(gè)極端溫度環(huán)境中保持8h，循環(huán)5次。 3.完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h

步入式恒溫恒濕 實(shí)驗室

9

鹽霧

 1.試驗對象為電池包或系統。

 2.按照GB/T28046.4-2011中5.5.2的測試方法和GB/T2423.17的測試條件進(jìn)行試驗。 

 3.鹽溶液采用氯化鈉（化學(xué)純、分析純）和蒸餾水或去離子水配制，其濃度為5%±1%質(zhì)量分數）。35℃±2℃下測量pH值在6.5～7.2之間。 

 4.將試驗對象放入鹽霧箱循環(huán)進(jìn)行試驗，一個(gè)循環(huán)持續24h。在35℃±2℃下對試驗對象噴霧8h，然后靜置16h，在一個(gè)循環(huán)的第4小時(shí)和第5小時(shí)之間進(jìn)行低壓上電監控。 

 5.共進(jìn)行6個(gè)循環(huán)。 

 6.對于完全放置在乘員艙、行李艙或貨艙的試驗對象，可不進(jìn)行鹽霧試驗。

步入式復合鹽霧 試驗箱

10

高海拔

 1.試驗對象為電池包或系統

 2.為保護試驗操作人員和實(shí)驗室安全，制造商應提供電流銳變限值、電壓異常限值作為異常終止條件。 

 3.測試環(huán)境：氣壓條件為61.2kPa(模擬海拔高度為4000m的氣壓條件），溫度為試驗環(huán)境溫度。 

 4.保持8.2.10.3測試環(huán)境，擱置5h。 

 5.擱置結束后，保持8.2.10.3測試環(huán)境，對試驗對象按制造商規定的且不小于1I₃的電流放電至制造商規定的放電截止條件。 

 6.完成以上試驗步驟后，在試驗環(huán)境溫度下觀(guān)察2h。

步入式高海拔試驗箱