"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
电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统
第3部分：安全性要求与测试方法
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
中华人民共和国国家标准
GB/T 31467.3—2015
电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统
第3部分：安全性要求与测试方法
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发布 2015-05-15实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会
发布
前言
GB/T 31467《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统》分为三个部分：
——第1部分：高功率应用测试规程；
——第2部分：高能量应用测试规程；
——第3部分：安全性要求与测试方法。
本部分为GB/T 31467的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本部分由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC 114)归口。
本部分起草单位：中国汽车技术研究中心、中国电子科技集团公司第十八研究所、深圳市比亚迪汽车有限公司、中国第一汽车股份有限公司、中国北方车辆研究所、惠州市亿能电子有限公司、天津力神电池股份有限公司、奇瑞新能源汽车技术有限公司、湖北骆驼蓄电池研究院有限公司、普天新能源有限责任公司、上海卡耐能源有限公司、天津清源电动车辆有限责任公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、观致汽车有限公司、东风汽车集团股份有限公司技术中心、宁德时代新能源科技有限公司、北京交通大学、北京理工大学、上海恒动汽车电池有限公司、一汽-大众汽车有限公司、海特电子集团有限公司。
本部分主要起草人：吴志新、廉玉波、王芳、刘仕强、肖成伟、孟祥峰、胡道中、蔡毅、张建华、裴小娟、周能辉、阮旭松、张娜、陆珂伟、于洪涛、曾祥兵、邵浙海、江文峰、王红梅、夏阳、王震坡、姜久春、王伟、魏学哲、陈凡伟、王清、刘磊、任士界。
电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统
第3部分：安全性要求与测试方法
1 范围
GB/T 31467的本部分规定了电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统安全性的要求和测试方法。
本部分适用于装载在电动汽车上的锂离子动力蓄电池包和系统，镍氢动力蓄电池包和系统等可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 4208外壳防护等级(IP代码)
GB/T 18384.1 电动汽车 安全要求 第1部分：车载储能装置
GB/T 18384.3 电动汽车 安全要求 第3部分：人员触电防护
GB/T 19596 电动汽车术语
GB/T 28046.1—2011道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第1部分：一般规定
GB/T 31467.1—2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第1部分：高功率应用测试规程
GB/T 31467.2—2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第2部分：高能量应用测试规程
3术语和定义
GB/T 19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
蓄电池电子部件battery electronics
采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。
注：蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制，或者通过蓄电池控制单元控制。
3.2
蓄电池控制单元battery control unit；BCU
控制、管理、检测或计算蓄电池系统的电和热相关的参数，并提供蓄电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。
3.3
额定容量rated capacity
在规定条件下测得的蓄电池包或系统的放电容量值。
3.4
蓄电池包battery pack
通常包括蓄电池组、蓄电池管理模块(不包含BCU)、蓄电池箱以及相应附件，具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元。
3.5
蓄电池系统battery system
一个或一个以上蓄电池包及相应附件(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。
3.6
高压high voltage
最大工作电压大于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.的电压。
3.7
低压low voltage
最大工作电压不大于30 V a.c.(rms)，或不大于60 V d.c.的电压。
4符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。
nC：电流倍率，等于1h放电容量的n倍[单位为安(A)]
SOC：室温荷电状态(state of charge)
5通用测试条件
5.1 一般条件
5.1.1 除非在某些具体测试项目中另有说明，测试工作在温度为25℃±5℃，湿度为15％～90％环境下进行。本标准所提到的室温，是指25℃±2℃。
5.1.2蓄电池包和系统应满足GB/T 18384.1和GB/T 18384.3的相关要求。
5.1.3蓄电池包和系统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，如连接器，插头，包括冷却接口，蓄电池包和蓄电池系统的典型结构参见附录A。制造商需要提供蓄电池包或系统的工作限值，以保证整个测试过程的安全。
5.1.4蓄电池包和系统的防护等级应根据实际安装位置满足GB 4208的相关要求。
5.1.5蓄电池包和系统在所有测试前进行绝缘电阻测试。测试位置为：正极与壳体，负极与壳体。要求绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
5.1.6 当测试的目标环境温度改变时，在进行测试前测试对象需要完成环境适应过程：在低温下静置不少于24 h；在高温下静置不小于16 h。
5.1.7如果蓄电池包和系统由于某些原因(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蓄电池包和系统的子系统代替作为测试对象，进行全部或部分测试，但是作为测试对象的子系统应该包含和整车要求相关的所有部分。
5.1.8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蓄电池包和系统充满电，静置1 h，以1C恒流放电(100-n)/100 h。每次SOC调整后，在新的测试开始前测试对象需要静置30 min。
5.1.9测试过程中，为了蓄电池包和系统的内部反应及温度的平衡，某些测试步骤之间需要静置一定的时间。
5.1.10测试过程中的放电倍率大小按照本部分的规定执行，充电机制和放电截止条件由制造商提供。
5.1.11 蓄电池包和系统的额定容量对于测试过程具有重要影响。蓄电池包和系统实际可用容量(6.2)与额定容量之差的绝对值不得超过额定容量的5％。
5.1.12除有特殊规定，测试对象均以制造商规定的满电态进行测试。
5.1.13蓄电池包和系统需要进行的测试项目、测试方法章条号、测试条件等信息参见附录8。
5.1.14蓄电池放电电流符号为正，充电电流符号为负。
5.2准确度要求
5.2.1 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；
——电流测量装置：不低于0.5级；
——温度测量装置：±0.5℃；
——时问测量装置：±0.1％；
——尺寸测量装置：±0.1％；
——质量测量装置：±0.1％。
5.2.2测试过程中，控制值(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℃。
5.3数据记录和记录间隔
除非在某些具体测试项目中另有说明，否则在预计的充电或放电时间的至少每1％间隔处记录测试数据，如时间、温度、电流和电压等。
5.4试验准备
5.4.1 蓄电池包的准备
蓄电池包的高压、低压及冷却装置要和测试平台设备相连，开启蓄电池包的被动保护功能。根据蓄电池包制造商的要求和测试规程，测试平台检测和控制电池包的工作状态和工作参数，并保证主动保护开启，必要时可以通过断开蓄电池包的主接触器来实现。冷却装置根据制造商的要求工作。蓄电池包测试过程中，蓄电池包和测试平台之间没有信息交换，蓄电池包的参数限值由测试平台直接控制。测试平台检测蓄电池包的电流、电压、容量或能量等参数，并将这些数据作为检测结果和计算依据。
5.4.2蓄电池系统的准备
蓄电池系统的高压、低压、冷却装置及BCU要和测试平台设备相连，开启蓄电池系统的主动和被动保护。测试平台保证测试参数和条件与测试规程的要求一致，并保证蓄电池系统工作在合理的限值之内，这些限值由BCU通过总线传输至测试平台。BCU控制冷却装置的工作。必要时BCU的程序可以由蓄电池系统制造商根据测试规程进行更改。主动保护同时也需要由平台测试设备保证，必要时可以通过断开蓄电池系统的主接触器实现。蓄电池系统测试过程中，蓄电池系统通过总线和测试平台通讯，将蓄电池状态参数和工作限值实时传输给测试平台，再由测试平台根据电池状态和工作限值控制测试过程。测试平台检测蓄电池系统的电流、电压、容量或能量等参数，并将这些数据作为检测结果和计算依据。蓄电池系统上传的参数不作为检测结果或测试依据。
6通用测试
6.1 状态参数测量准确度
6.1.1 正式测试开始前，应先进行蓄电池包和系统的电子部件或BCU的状态参数测量准确度试验，以确保测试时参数的准确性。
6.1.2蓄电池包和系统的电子部件或BCU的状态参数测量准确度应满足表1的要求。
表1 状态参数测量精度要求
参数 总电压值 温度值 单体(模块)电压值
精度要求 ≤±2％FS ≤±2℃ ≤±0.5％FS
6.2预处理测试
6.2.1 正式测试开始前，蓄电池包和系统需要先进行预处理循环，以确保测试时蓄电池包和系统的性能处于激活和稳定的状态。
6.2.2 预处理循环在室温下进行，具体步骤依据GB/T 31467.1—2015或GB/T 31467.2—2015中6.1进行。如果连续两次的放电容量的差别小于额定容量的3％，则蓄电池包和系统完成预处理测试。如果标准循环和一个新的测试项目之间时间间隔大于24 h，则需要重新进行一次标准充电。
7安全性测试
7.1 振动
7.1.1 蓄电池包或系统的振动试验
7.1.1.1参考测试对象车辆安装位置和GB/T 2423.43的要求，将测试对象安装在振动台上。振动测试在三个方向上进行，测试从z轴开始，然后是y轴，最后是x轴。测试过程参照GB/T 2423.56。
7.1.1.2对于安装位置在车辆乘员仓下部的测试对象，测试参数按照表2、表4、表5和图1进行；对于安装在其他位置的测试对象，测试参数按照表2、表3、表5和图1进行。
表2 z轴PSD值
频率
Hz 功率谱密度(PSD)
g2/Hz 功率谱密度(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轴PSD值
频率
Hz 功率谱密度(PSD)
g2/Hz 功率谱密度(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轴PSD值(蓄电池包或系统的安装在车辆成员仓下部)
频率
Hz 功率谱密度(PSD)
g2/Hz 功率谱密度(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轴PSD值
频率
Hz 功率谱密度(PSD)
g2/Hz 功率谱密度(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每个方向的测试时间是21 h，如果测试对象是两个，则可以减少到15 h，如果测试对象是三个，则可以减少到12 h。
7.1.1.4试验过程中，监控测试对象内部最小监控单元的状态，如电压和温度等。
7.1.1.5振动测试后，观察2 h。
说明：
X——频率(Hz)；
Y1——功率谱密度(g2/Hz)；
Y2——功率谱密度(PSD)E(m/s2)2/Hz]；
1——水平纵向PSD X；
2——水平横向PSD Y；
3——水平横向PSD Y；
4——纵向PSD Z。
图1 蓄电池包或系统的振动测试功率谱密度曲线
7.1.2蓄电池包或系统的电子装置的振动试验
7.1.2.1 对于安装在车辆悬架之上部位(车身)的测试对象，按照图2和表6进行随机振动试验；对于其他安装位置的测试对象，参照GB/T 28046.3的相关试验进行测试。
7.1.2.2参照GB/T 2423.56执行随机振动。测试对象的每个平面都进行8 h的振动测试。
7.1.2.3振动过程中测试对象按照GB/T 28046.1—2011的要求，工作在3.2模式。
说明：
Y——PSD[(m/s2)2/Hz]；
X——频率(Hz)。
图2加速度PSD和频率对应关系
表6 PSD值和频率
频率
Hz 功率谱密度(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 蓄电池包或系统：测试过程中，蓄电池包或系统的最小监控单元无电压锐变(电压差的绝对值不大于0.15 V)，蓄电池包或系统保持连接可靠、结构完好，蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.1.3.2蓄电池包或系统的电子装置：试验过程中，连接可靠，结构完好，无装机松动，且试验后状态参数测量精度满足表1的要求。
7.2机械冲击
7.2.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.2.2对测试对象施加25 g、15 ms的半正弦冲击波形，z轴方向冲击3次，观察2 h。
7.2.3要求：蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.3跌落
7.3.1 测试对象为蓄电池包或系统。
7.3.2测试对象以实际维修或者安装过程中最可能跌落的方向，若无法确定最可能跌落的方向，则沿z轴方向，从1 m的高度处自由跌落到水泥地面上，观察2 h。
7.3.3要求：蓄电池包或系统无电解液泄漏、着火或爆炸等现象。
7.4翻转
7.4.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.4.2测试对象绕x轴先以6°/s速度转动360°，然后以90°增量旋转，每隔90°增量保持1 h，旋转360°停止。观察2 h。
7.4.3测试对象绕y轴先以6°/s速度转动360°，然后以90°增量旋转，每隔90°增量保持1 h，旋转360°停止。观察2 h。
7.4.4要求：蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象，并保持连接可靠、结构完好，试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.5模拟碰撞
7.5.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.5.2测试对象水平安装在带有支架的台车上，根据测试对象的使用环境给台车施加表7和图3中规定的脉冲(汽车行驶方向为x轴，另一垂直于行驶方向的水平方向为y轴)。观察2 h。
表7模拟碰撞试验脉冲参数表
脉宽
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
脉宽
图3加速度脉冲示意图
7.5.3要求：蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.6挤压
7.6.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.6.2按下列条件进行加压：
——挤压板形式：半径75 mm的半圆柱体，半圆柱体的长度大于测试对象的高度，但不超过1 m。
——挤压方向：x和y方向(汽车行驶方向为x轴，另一垂直于行驶方向的水平方向为y轴)。
——挤压程度：挤压力达到200 kN或挤压变形量达到挤压方向的整体尺寸的30％时停止挤压。
——保持10 min。
——观察1 h。
7.6.3要求：蓄电池包或系统无着火、爆炸等现象。
7.7 温度冲击
7.7.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.7.2测试对象置于(-40±2)℃～(85±2)℃的交变温度环境中，两种极端温度的转换时间在30 min以内。测试对象在每个极端温度环境中保持8 h，循环5次。在室温下观察2 h。
7.7.3要求：蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.8湿热循环
7.8.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.8.2参考GB/T 2423.4执行试验Db、变量见图4。其中最高温度是+80℃，循环次数5次。在室温下观察2 h。
说明：
Y1——相对湿度，％；
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4温湿度循环
7.8.3要求：蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后30 min之内的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.9海水浸泡
7.9.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.9.2室温下，测试对象以实车装配状态与整车线束相连，然后以实车装配方向置于3.5％NaCl溶液(质量分数，模拟常温下的海水成分)中2 h。水深要足以淹没测试对象。观察2 h。
7.9.3要求：蓄电池包或系统无着火或爆炸等现象。
7.10外部火烧
7.10.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.10.2测试中，盛放汽油的平盘尺寸超过测试对象水平尺寸20 cm，不超过50 cm。平盘高度不高于汽油表面8 cm。汽油液面与测试对象的距离设定为50 cm，或者为车辆空载状态下测试对象底面的离地高度，或者由双方商定。平盘底层注入水。
7.10.3在离被测设备至少3 m远的地方点燃汽油，经过60 s的预热后，将油盘置于被测设备下方。如果油盘尺寸太大，无法移动，可以采用移动被测样品和支架的方式。
7.1 0.4测试对象直接暴露在火焰下70 s。
7.10.5将盖板盖在油盘上。测试对象在该状态下测试60 s。或经双方协商同意，继续直接暴露在火焰中60 s。
7.10.6将油盘移走，观察2 h。
7.10.7要求：蓄电池包或系统无爆炸现象，若有火苗，应在火源移开后2 min内熄灭。
7.11 盐雾
7.11.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.11.2参照GB/T 2423.18严酷等级(5)进行四个试验循环。
7.11.3盐溶液采用氯化钠(化学纯、分析纯)和蒸馏水或去离子水配置，其浓度为(5±0.1)％(质量分数)。(20±2)℃下测量pH值在6.5～7.2之间。
7.11.4将测试对象放入盐雾箱，在15℃～35℃下喷盐雾2 h。喷雾结束后，将测试对象转移到湿热箱中贮存20 h～22 h，温度为(40±2)℃，相对湿度为(93±3)％，组成一个循环。将这一循环再重复三次，然后在试验标准大气条件[温度为(23±2)℃，相对湿度为45％～55％]下贮存3 d，组成一个周期。重复进行4个周期测试。
7.11.5要求：蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸现象。
7.12高海拔
7.12.1测试对象为蓄电池包或系统。
7.12.2测试环境：海拔高度为4 000 m或等同高度的气压条件，温度为室温。
7.12.3在7.12.2的测试环境下搁置5 h，对测试对象进行1C(不超过400 A)恒流放电至放电截止条件。观察2 h。
7.12.4要求：蓄电池包或系统无放电电流锐变、电压异常、泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.13过温保护
7.13.1测试对象为蓄电池系统。
7.13.2测试中测试对象中所有控制系统处于工作状态。
7.13.3测试温度为测试对象最高工作温度，以测试对象允许的最大持续充放电电流进行充放电试验，直至电池管理系统起作用，或达到以下条件时停止试验：
a)超过最高工作温度10℃；
b) 在1 h内最高温度变化值小于4℃；
c) 出现其他意外情况。
7.13.4要求：电池管理系统起作用，蓄电池系统无喷气、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.14短路保护
7.14.1 测试对象为蓄电池系统。
7.14.2测试中测试对象的所有控制系统应处于工作状态。
7.14.3将测试对象的接线端短路10 min。
7.14.4短路电阻不大于20 mΩ，由双方共同商定。观察2 h。
7.14.5要求：保护装置起作用，蓄电池系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.15过充电保护
7.15.1测试对象为蓄电池系统。
7.15.2测试中测试对象中所有控制系统应处于工作状态。
7.15.3充电电流倍率为1C或者由双方协商确定，充电至电池管理系统系统起作用，或达到以下条件时停止试验：
a)测试对象的最高电压的1.2倍；
b) SOC=130％；
c) 超过厂家规定的最高温度5℃；
d)出现其他意外情况。
试验后，观察2 h。
7.15.4要求：电池管理系统起作用，蓄电池系统无外壳破裂，着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
7.16过放电保护
7.16.1 测试对象为蓄电池系统。
7.16.2测试中测试对象中所有控制系统应处于工作状态。
7.16.3标准放电至放电截止条件，继续以1C(不超过400 A)放电，直至电池管理系统起作用，或达到以下条件时停止试验：
a) 总电压低于额定电压的25％；
b)过放电时间超过30 min：
c) 厂家规定的最高温度5℃；
d) 出现其他意外情况。
试验后，观察2 h。
7.16.4要求：电池管理系统起作用，蓄电池系统无外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100 Ω/V。
附录A
(资料性附录)
蓄电池包和蓄电池系统的典型结构
A.1蓄电池包
蓄电池包是能量存储装置，包括单体或模块，通常还包括蓄电池电子部件、高压电路、过流保护装置及与其他外部系统的接口(如冷却、高压、辅助低压和通讯等)。对于高于60 V d.c.的蓄电池包，宜包括手动切断功能。所有部件应该被安装在常用防撞蓄电池箱内。图A.1是一个蓄电池包的典型结构。
高压电路电流接触器、保险、配线
高压连接
低压连接
电池包
维修开关（可选）
单体/模块集成单体、传感器、热管理装置
总线
单体电子部件
电池箱
热管理装置和连接（可选）
图A.1 蓄电池包典型结构
A.2蓄电池系统
蓄电池系统是能量存储装置，包括单体或模块或电池包，还包括电路和电控单元(如电池控制单元，电流接触器)。对于高于60 V d.c.的蓄电池系统，应该包括手动切断功能。蓄电池系统的典型结构有两种，分别是集成了电池控制单元的蓄电池系统和带外置电池控制单元的蓄电池系统，分别如图A.2和图A.3所示。
高压电路电流接触器、保险、配线
高压连接
低压连接
电池系统
维修开关（可选）
单体/模块集成单体、传感器、热管理装置
电池控制单元
总线
单体电子部件
电池箱
热管理装置和连接（可选）
图A.2含集成蓄电池控制单元的蓄电池系统典型结构
高压电路电流接触器、保险、配线
高压连接
低压连接
电池系统
维修开关（可选）
单体/模块集成单体、传感器、热管理装置
电池控制单元
总线
单体电子部件
电池箱
热管理装置和连接（可选）
图A.3外置蓄电池控制单元的蓄电池系统典型结构
附 录B
(资料性附录)
蓄电池包和蓄电池系统的测试项目
锂离子动力蓄电池包或系统需要进行的测试项目如表B.1所示。
表B.1 动力蓄电池包或系统需要进行的测试项目
序号 测试项目 适用范围 试验方法章条号
1 振动试验 蓄电池包或系统 7.1.1
蓄电池包或系统的电子装置 7.1.2
2 机械冲击 蓄电池包或系统 7.2
3 跌落 蓄电池包或系统 7.3
4 翻转 蓄电池包或系统 7.4
5 模拟碰撞 蓄电池包或系统 7.5
6 挤压 蓄电池包或系统 7.6
7 温度冲击 蓄电池包或系统 7.7
8 湿热循环 蓄电池包或系统 7.8
9 海水浸泡 蓄电池包或系统 7.9
10 外部火烧 蓄电池包或系统 7.10
11 盐雾 蓄电池包或系统 7.11
12 高海拔 蓄电池包或系统 7.12
13 过温保护 蓄电池系统 7.13
14 短路保护 蓄电池系统 7.14
15 过充电保护 蓄电池系统 7.15
16 过放电保护 蓄电池系统 7.16
