GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》解析
GB/T 31485-2015 是中国国家标准,专门用于规范电动汽车用动力锂电池的安全要求和测试方法。该标准适用于锂离子电池单体、电池模组及电池系统,旨在提高电池的安全性,防止因热失控、机械损伤或电气异常导致的起火、爆炸等安全事故。
一、标准适用范围
该标准适用于电动汽车用动力电池,包括以下类型的电池产品:
锂离子电池单体
电池模组(由多个电芯组成)
电池系统(包括电池管理系统 BMS、热管理等)
主要针对新能源电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车的动力蓄电池。
二、安全要求
GB/T 31485-2015 规定了动力电池在机械、热、电气等极端条件下的安全性能,主要包括以下方面:
热安全性
电池在高温环境下(130℃±2℃)应保持稳定,不得发生起火、爆炸。
电气安全性
过充、过放、短路测试:电池系统必须能够防止过度充电、过度放电、短路导致的危险。
机械安全性
挤压、针刺、跌落、振动、碰撞等测试,确保电池在车辆使用过程中不会因外力损坏导致安全问题。
环境适应性
高低温、湿度循环、浸水试验,确保电池在极端气候条件下仍能稳定工作。
三、关键试验方法解析
1. 过充试验
测试目的:评估电池在超过额定电压充电时的安全性能。
测试方法:
以 1C 充电电流,将电池充至1.5 倍额定电压,持续 30 分钟。
合格标准:不得起火或爆炸。
2. 过放试验
测试目的:模拟电池过度放电,评估安全性。
测试方法:
以 1C 放电电流放电至 0V,并保持 30 分钟。
合格标准:不得起火或爆炸。
3. 外部短路试验
测试目的:考察电池在短路情况下的热稳定性。
测试方法:
在环境温度 25℃ ±5℃ 下,将电池正负极短路,外部电阻 ≤ 5mΩ,持续 10 分钟。
合格标准:电池温度不超过 150℃,不得起火或爆炸。
4. 针刺试验
测试目的:模拟电池被尖锐物体刺穿的安全性。
测试方法:
用直径 5mm—8mm 的钢针,以 25mm/s—40mm/s 速度刺穿电池单体,并观察 5 分钟。
合格标准:不得起火或爆炸。
5. 挤压试验
测试目的:模拟车辆碰撞或电池受到机械挤压的安全性。
测试方法:
以 200kN 以上的力对电池施压,直到变形 30% 或达到极限压力。
合格标准:不得起火或爆炸。
6. 跌落试验
测试目的:考察电池在跌落时的安全性。
测试方法:
电池从 1m 高度自由落体跌落到水泥地面,进行三次测试。
合格标准:不得起火或爆炸。
7. 火烧试验
测试目的:评估电池在火灾中的安全性。
测试方法:
将电池放置于 800℃ ± 50℃ 的火焰中燃烧 60s。
合格标准:电池应无爆炸现象。
四、与其他标准的对比
标准编号 | 适用范围 | 主要安全测试 | 备注 |
---|---|---|---|
GB/T 31485-2015 | 电动汽车动力电池 | 过充、过放、短路、针刺、挤压、火烧等 | 中国国标,重点考察热失控 |
GB 38031-2020 | 电动汽车动力电池 | 增加了热扩散测试 | 更严格的新国标 |
IEC 62660-2 | 国际电池标准 | 侧重单体电芯测试 | 国际通用 |
UN 38.3 | 全球运输安全 | 主要测试运输安全 | 用于出口认证 |
GB/T 31485-2015 主要用于动力电池安全测试,而 GB 38031-2020 进一步强化了安全性,增加了热扩散测试,更符合新能源汽车的实际需求。
五、标准对动力电池行业的影响
推动电池企业提高安全性
规范了电池设计、制造和测试流程,提高产品质量。
提高新能源汽车的整体安全性
电池通过严格测试后,降低起火、爆炸等事故风险,提升市场信任度。
影响出口认证要求
GB/T 31485 与国际标准(UN 38.3、IEC 62660-2)不同,出口企业需要符合多个标准。
促进新型电池技术发展
磷酸铁锂(LFP)电池因安全性高,更容易通过测试,而高镍三元锂电池则需要更严格的热管理措施。
六、总结
GB/T 31485-2015 作为中国动力电池的安全测试标准,涵盖了热、电、机械多种极端条件下的安全测试,确保电动汽车动力电池的可靠性。随着新能源汽车的发展,GB 38031-2020等更严格的标准逐步取代该标准,未来动力电池的安全要求将更加严苛,推动更高效、安全的新型电池技术发展。
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