《電動汽車用鋰離子蓄電池安全要求》征求意見稿編制說明

1、電動汽車用鋰離子蓄電池安全要求征求意見稿 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)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）、中國制造2025、工信部汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃等文件陸續(xù)出臺，并提出新能源汽車將成為我國汽車行業(yè)未來重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和建設(shè)汽車強(qiáng)國的突破口。2012年到2017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。2016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)發(fā)展座談會做出重要指示，強(qiáng)調(diào)要抓好新能源汽車五大安全體系建設(shè)：一是要加強(qiáng)安全技術(shù)支撐體系，要加

2、強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，以技術(shù)來保障安全。二是要建立安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范體系，結(jié)合技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)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)行的一個監(jiān)控平臺。四是要健全安全責(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。五是要建立安全法規(guī)體系，圍繞標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管、處罰、問責(zé)等環(huán)節(jié)，要建立起新能源汽車安全的法規(guī)體系。鋰離子動力電池作為動力電池最主要類型，有必要建立相應(yīng)的安全強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)基于GB/T 31485-2015電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法和GB/T 31467.3-2015電動汽車

3、用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分：安全性要求與測試方法，修訂并升級為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃已于2016年9月正式下達(dá)，計(jì)劃編號20160967-Q-339。2、 主要工作過程根據(jù)有關(guān)部門對電動汽車領(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)委員會電動車輛分技術(shù)委員會組織“電動汽車電池工作組”，系統(tǒng)開展電動汽車用鋰離子動力電池安全標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。表1 主要技術(shù)會議及研究活動時間會議活動主要工作2016年6月9月前期研究及工作組籌建2016年10月10日工作組二屆八次會議暨啟動會就標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃、制定原則與目標(biāo)、總體思路開展討論，確定后續(xù)研究方向2016年11月10日起草組會議明確了制定原則和標(biāo)準(zhǔn)

4、基本框架2016年10月2017年2月對電池單體、模組、電池包或系統(tǒng)安全要求與試驗(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；完成第一版草案編寫2017年3月1日起草組會議討論第一版草案主要修訂內(nèi)容，確定標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)計(jì)劃，在起草組內(nèi)征求意見2017年3月20日向工信部裝備司匯報標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)展2017年3月修改形成第二版草案2017年4月6日工作組二屆九次會議討論第二版草案主要修訂內(nèi)容，確定機(jī)械安全、熱擴(kuò)散試驗(yàn)研究計(jì)劃，發(fā)布正式草案文件，并向工作組發(fā)出意見征求2017年5月18日和德國汽車工業(yè)協(xié)會（VDA）進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)交流研討2017年6月2日和歐洲汽車工業(yè)協(xié)會（ACEA）進(jìn)

5、行了標(biāo)準(zhǔn)交流研討2017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2017年9月25日EVS-GTR第14次會議介紹標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)展，并與各國專家就電動汽車安全議題進(jìn)行了深入討論2017年4月11月專項(xiàng)研究及研討會草案意見征集，同時成立振動（TF1）和熱擴(kuò)散（TF2）專項(xiàng)工作組，對電池包振動和熱擴(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完成電動客車安全技術(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，完成不同型號、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)工作組開展了多次技術(shù)研討會，并達(dá)成了一致意見。2017年11月1

6、日起草組會議針對草案反饋意見進(jìn)行集中討論，確定修訂方向，修改形成草案修訂稿2017年11月28日工作組二屆十次會議討論草案反饋意見及依此形成的草案修訂稿內(nèi)容，達(dá)成廣泛共識，進(jìn)一步明確了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容2017年12月7日向工信部裝備司匯報標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)展2017年12月根據(jù)會議討論情況完善草案并形成征求意見稿草案2018年1月16日起草組會議對征求意見稿草案中電池單體過充、電池包或系統(tǒng)熱擴(kuò)散等部分條款進(jìn)行討論，形成征求意見稿二、 標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容1、 編制原則1） 本標(biāo)準(zhǔn)編寫符合GB/T 1.1標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則規(guī)定；2） 本標(biāo)準(zhǔn)基于GB/T 31485和GB/T 31467.3，對電池單體、模組、電池

7、包或系統(tǒng)的試驗(yàn)方法與安全要求進(jìn)行系統(tǒng)梳理；基于對近幾年國內(nèi)外電動汽車安全事故的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)；基于對國內(nèi)外電動汽車安全失效與防范機(jī)制進(jìn)一步理解；3） 針對修訂內(nèi)容，在工作組內(nèi)進(jìn)行多次意見征求，并在會上充分討論；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)定了電動汽車用鋰離子動力蓄電池（以下簡稱鋰離子電池）單體、電池包或系統(tǒng)的安全要求和試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于裝載在電動汽車上的鋰離子電池單體、電池包或系統(tǒng)，鎳氫電池單體、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)定的電動汽車用鋰離子動力電池單體、電池包或系統(tǒng)需要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目如下表所示：表2 鋰離子電池單

8、體試驗(yàn)項(xiàng)目序號試驗(yàn)項(xiàng)目適用范圍試驗(yàn)方法章條號1過放電鋰離子電池單體8.1.22過充電鋰離子電池單體8.1.33短路鋰離子電池單體8.1.44加熱鋰離子電池單體8.1.55溫度循環(huán)鋰離子電池單體8.1.66擠壓鋰離子電池單體8.1.7表3 鋰離子電池包或系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目序號試驗(yàn)項(xiàng)目適用范圍試驗(yàn)方法章條號1振動鋰離子電池包或系統(tǒng)8.2.1.12振動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浸水安全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

9、包或系統(tǒng)8.2.7.19熱穩(wěn)定性之熱擴(kuò)散整車或鋰離子電池包或系統(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)鋰離子電池系統(tǒng)8.2.1114過流保護(hù)鋰離子電池系統(tǒng)8.2.1215外部短路保護(hù)鋰離子電池系統(tǒng)8.2.1316過充電保護(hù)鋰離子電池系統(tǒng)8.2.1417過放電保護(hù)鋰離子電池系統(tǒng)8.2.15其中沿用GB/T 31485和GB/T 31467.3試驗(yàn)方法與要求的項(xiàng)目為：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。其他測試項(xiàng)目中包括取消、修改以及新增加，具

10、體如下：1） 取消項(xiàng)目 鋰離子電池模組安全性試驗(yàn)工作組認(rèn)為GB/T 31485-2015標(biāo)準(zhǔn)中模組測試主要采用1P5S或xPxS (依據(jù)GB/T-31485 6.3.1)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)際安全狀況關(guān)聯(lián)性不足。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安全測試試驗(yàn)。 鋰離子電池單體針刺在2017年1月17號發(fā)布的新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定中，GB/T 31485-2015標(biāo)準(zhǔn)中針刺為暫不執(zhí)行項(xiàng)目。起草組調(diào)研IEC 62660-2，IEC 62660-3等標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)

11、均未采用針刺試驗(yàn)來評價電池安全性。經(jīng)工作組討論，一致認(rèn)為針刺試驗(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)輸過程中的安全問題，電池單體跌落和低氣壓試驗(yàn)不符合本標(biāo)準(zhǔn)安全要求范圍。 鋰離子電池單體海水浸泡工作組討論確定，海水浸泡（或浸水安全）試驗(yàn)，主要從系統(tǒng)層級考察高電壓下的安全性，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)安全要求范圍。 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)輸過程中的安全問題，電池包或系統(tǒng)跌落試驗(yàn)不符合本標(biāo)準(zhǔn)安全要求范圍。 鋰離子電池包或系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)

12、考慮標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31467.3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)生翻轉(zhuǎn)事故時電池包或系統(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） 修改項(xiàng)目 鋰離子電池單體過充根據(jù)行業(yè)的發(fā)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高，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。鋰離子電池單體過充試驗(yàn)

13、，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，按照鋰離子電池系統(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ISO WD 6469-1 6th中明確了系統(tǒng)層級的過充截至條件為110%SOC，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)策略的安全要求。經(jīng)討論，起草組認(rèn)為電池單體在滿足上述安全要求的基礎(chǔ)上，需再探討額外增加SOC要求的可行性。2018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

14、論會。19家參會單位及專家對“110% SOC、115% SOC 、120% SOC” 或“1.1倍電壓、1.2倍電壓”，以及IEC 62660-3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家參會單位及專家認(rèn)為1.1倍電壓或115 %SOC更為合理。標(biāo)委會秘書處向主管部門匯報后，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，并充分聽取行業(yè)意見。為引起大家關(guān)注，充分反饋意見和數(shù)據(jù)，征求意見稿中保留了“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)生碰撞時鋰離子電池單體的受壓形變后的

15、安全狀態(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)備能力，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)果表明，電池包在受到100kN擠壓力的情況下，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，ECE R100（與EVS-GTR草案基本一致）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105

16、kN；ISO 12405-3中規(guī)定：擠壓力為 (100 0/+5) kN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)振動根據(jù)GB/T 31467.3-2015第1號修改單調(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)的振動試驗(yàn)通過率僅為50%左右（表4）。試驗(yàn)結(jié)果表明，GB/T 31467.3-2015的試驗(yàn)方法過于嚴(yán)苛。表4 GB/T 31467.3-2015振動試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析此表引自GB/T 31467.3-2015 第1號修改單編制說明第1號

17、修改單參考ECE R100和EVS-GTR第一階段提案，與我國試驗(yàn)場強(qiáng)化道路實(shí)際激勵環(huán)境有偏差、采集到的振動載荷相差較大，存在不可預(yù)見的安全風(fēng)險。因此，有必要提出基于中國車輛實(shí)測數(shù)據(jù)的振動測試條件。為了振動試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)的考核電池包或系統(tǒng)的安全風(fēng)險，需建立振動試驗(yàn)與實(shí)際道路的關(guān)聯(lián)關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)工作組成立了振動專項(xiàng)研究小組，開展了多個廠家3大類7個細(xì)分平臺共計(jì)22臺車的路譜采集工作，數(shù)據(jù)能夠代表中國電動汽車行業(yè)的發(fā)展水平。a) 參考ECE R 100, 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

18、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)里程的確定：綜合國內(nèi)各大汽車試驗(yàn)場的可靠性行駛規(guī)范，及各大主機(jī)廠的汽車定型行駛規(guī)范，確定以交通部北京通縣試驗(yàn)場行駛規(guī)范作為此標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)。選取對結(jié)構(gòu)疲勞耐久有作用的強(qiáng)化道路作為數(shù)據(jù)來源，按照規(guī)范要求：乘用車714個強(qiáng)化壞路循環(huán)為目標(biāo)里程，商用車882個強(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)場規(guī)范車速（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：按照MIL-STD-

19、810F標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)振動等效疲勞加速強(qiáng)化理論為基礎(chǔ)，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)算等效壞路時間總和。并分別按照21h和12h為目標(biāo)測試時間進(jìn)行加速強(qiáng)化，得到綜合的PSD譜?；诘刃p傷理論，通過試驗(yàn)應(yīng)力采集驗(yàn)證、仿真分析與測試時間優(yōu)化可行性分析等多方面的論證，最終一致認(rèn)為將隨機(jī)振動測試時間定義為12h可行。同時，也與ISO WD 6469-1 6th保持了一致。f) 振動測試規(guī)范的創(chuàng)建：通過數(shù)據(jù)比較分析，對綜合后的PSD譜按照車型平臺歸類，并求取此平臺下各車輛綜合PSD譜的平均值，得到平臺車型最終的PSD譜。并按照保留關(guān)鍵頻率點(diǎn)P

20、SD值和RMS值等效的原則，平滑擬合后作為最終的振動標(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信號不是一個類型，具有明顯的受迫振動特征，能量很高且集中在一個很小的頻帶范圍。工作組一致認(rèn)為搓板路是典型的路面類型，應(yīng)納入到規(guī)范中；經(jīng)討論決定，將搓板路按照正弦定頻處理，同時定頻試驗(yàn)的頻率及測試時間均依照試驗(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安裝方向（X/ Y/ Z）時，取RMS大者。i) 本標(biāo)準(zhǔn)和GB/T 31467.3-2015標(biāo)準(zhǔn)文件中的PSD對比如下

21、圖。需要說明的是，本標(biāo)準(zhǔn)選取車輛代表了國內(nèi)主流車企的振動水平，并進(jìn)行平均化處理，是最低的振動測試條件，符合安全性要求的基本測試。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。 鋰離子電池包或系統(tǒng)的電子裝置振動經(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)的一部分”。含電子裝置的電池包或系統(tǒng)完成整包振動試驗(yàn)后，無需再單獨(dú)做電子裝置振動試驗(yàn)。 鋰離子電池包或系統(tǒng)機(jī)械沖擊考慮機(jī)械沖擊為短時高能量的脈沖信號，會激發(fā)電池包或系統(tǒng)的瞬時動態(tài)響應(yīng)。當(dāng)激勵脈沖終了時，結(jié)構(gòu)可能仍處于運(yùn)動狀態(tài)，如果立即進(jìn)行下一次

22、沖擊將帶來過試驗(yàn)風(fēng)險。經(jīng)工作組討論確定，參考GJB 150.18A-2009，新增沖擊間隔時間要求：相鄰兩次沖擊的間隔時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)時間。 鋰離子電池包或系統(tǒng)擠壓經(jīng)工作組討論確定，參考GB/T 31467.3-2015第1號修改單，擠壓截止力修改為100kN?？紤]操作安全和實(shí)際應(yīng)用可能性，明確了兩個方向的擠壓測試可分開在兩個測試對象上執(zhí)行。 鋰離子電池包或系統(tǒng)浸水安全考慮電池包的密封性對防水安全有重要影響。振動試驗(yàn)后，可能引起螺栓的松動、密封材料的永久變形等問題，這些問題會直接導(dǎo)致電池包的密封性降低。原則上，電池包或系統(tǒng)均需

23、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)致的安全事件，有必要在振動試驗(yàn)通過后，進(jìn)行浸水安全試驗(yàn)。試驗(yàn)方法主要參考ISO WD 6469-1 6th，依據(jù)“進(jìn)水后，要求不起火不爆炸”及“確保不進(jìn)水”兩種技術(shù)思路，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)框架如下圖。進(jìn)一步，為了保護(hù)第一救援人員的安全，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)定性第一部分：外部火燒經(jīng)工作組討論確定，在標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31467.3-2015的基礎(chǔ)上，參考EVS-GTR第一階段研究成果，對外部火燒試驗(yàn)進(jìn)行修訂。主要變更點(diǎn)如下：a)

24、 試驗(yàn)環(huán)境條件修改為：0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) 安全要求刪除“若有火苗，應(yīng)在火源移開后2min內(nèi)熄滅”，保留“不爆炸”；d) 考慮規(guī)范性，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) 對于鎳氫電池包或系統(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

25、池包或系統(tǒng)安全性的鹽霧失效模式更傾向于耐鹽霧滲漏引起的電氣安全。因此，試驗(yàn)方法參考GB/T 28046.4中5.5.2。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/T 31467.3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，部分語句存在歧義。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） 新增項(xiàng)目 鋰離子電池包或系統(tǒng)熱穩(wěn)定性第二部分：熱擴(kuò)散電池單體發(fā)

26、生熱失控時熱量將會通過不同方式傳遞到相鄰電池單體，單個電池?zé)崾Э乜赡軅鞑サ街車碾姵貑误w，引起連鎖反應(yīng)，熱擴(kuò)散時形成的煙霧、火災(zāi)和爆炸嚴(yán)重威脅乘員安全，因此企業(yè)有必要設(shè)計(jì)控制、驗(yàn)證鋰離子電池包或系統(tǒng)的熱擴(kuò)散危害。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)中的規(guī)范性附錄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

27、客車安全技術(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)表明電動客車安全技術(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)，保留針刺及加熱的觸發(fā)方法，同時添加“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?；谏鲜稣f明，本著與EVS-GTR保持協(xié)調(diào)的精神，結(jié)合中國國情及規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展的需要，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

28、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，需由檢測機(jī)構(gòu)提供試驗(yàn)報告，但不作通過性判定。方式一，按照附錄C(規(guī)范性附錄)，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)分析報告來約束并提高制造商在鋰離子電池包或系統(tǒng)層級的熱擴(kuò)散安全能力，有效降低乘員的潛在安全風(fēng)險。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)報告所包含的信息。主要內(nèi)容在吸收EVS-GTR第一階段的成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合

29、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，則需記錄系統(tǒng)預(yù)警和危害事件發(fā)生等關(guān)鍵事件的時間信息。經(jīng)過各方的努力，熱擴(kuò)散有關(guān)的安全風(fēng)險已得到國際社團(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/T 31467.3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，

30、由于軟硬件的指令錯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)時間超過電池或線束的承受時間，可能造成鋰離子電池系統(tǒng)危險的發(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。三、 主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析在本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，成立了振動和熱擴(kuò)散專項(xiàng)研究工作小組。其中，振動專項(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業(yè)及寧德時代、國軒、力神、科力遠(yuǎn)等多家電池制造商進(jìn)行技

31、術(shù)方案、技術(shù)參數(shù)的深入研究，同時也與日本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的振動測試時間，按照應(yīng)力測量和仿真分析的辦法進(jìn)行驗(yàn)證。中國汽車技術(shù)研究中心進(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)化壓縮不會導(dǎo)致失效模式的改變。工作組一致認(rèn)為將隨機(jī)振動測試時間定義為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)公開否乘用車BEV402525001720底盤吊裝是BEV434626502081底盤吊裝是BEV487328502025底盤吊裝是BEV32002150995底盤吊裝是BEV

32、455427002205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BEV10480/16550是BEV12000/18000后備

33、艙/行李艙否BEV12000/18000后備艙/行李艙否PHEV8545/12600發(fā)動機(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)研究中心牽頭、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)自電動客車安全技術(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)果表明試驗(yàn)方法具有較好的可操作性，熱失控判定條件基本能夠?qū)崿F(xiàn)熱失控的準(zhǔn)確及時判定；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)熱失控的成功率較低，因此在推薦的觸發(fā)方法中刪除過充，保留針刺及

34、加熱，同時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)報告中予以注明。同時，專項(xiàng)小組也認(rèn)識到現(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)期達(dá)到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況近年來，電動汽車得到了各國政府及企業(yè)的高度重視和快速發(fā)展。鋰離子動力電池單體、電池包或系統(tǒng)作為電動汽車的關(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汽車世界第一大國，建立動力電池及系統(tǒng)的安全要求與測試規(guī)范的國家標(biāo)準(zhǔn)成為當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)有關(guān)部門對電動汽車領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的要求，全

35、國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會組織“電動汽車電池工作組”，系統(tǒng)開展電動汽車用鋰離子動力電池安全標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。電動汽車用鋰離子動力電池安全要求作為國內(nèi)電動汽車用動力電池單體、電池包或系統(tǒng)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，其范圍涵蓋了電動汽車用鋰離子動力電池單體、電池包或系統(tǒng)的試驗(yàn)方法與安全要求。本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)技術(shù)發(fā)展和多年的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)制定，基于對近幾年國內(nèi)外電動汽車安全事故的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，基于對國內(nèi)外電動汽車的安全失效與防范機(jī)制的進(jìn)一步理解，可以規(guī)范電動汽車持續(xù)、健康、穩(wěn)定、安全的發(fā)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)水平的對比情況，國內(nèi)外關(guān)鍵指標(biāo)對比分析或與測試的國外樣品、樣機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)對比情況本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，與EVS-GTR第一階段提案，ECE R100，ISO WD 6469-1 6th，IEC 62660-3-2016等最新的鋰離子電池及系統(tǒng)安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對標(biāo)。1、電池包或系統(tǒng)振動：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?；蛘哂芍圃焐套孕羞x擇，使用基于車輛應(yīng)用的振動試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。ECE R100現(xiàn)行法規(guī)對電池包或系統(tǒng)振動試驗(yàn)的方法與EVS-GTR第一階段提案一致。ISO WD 6469-1 6th，opti