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GB 38031-2020:动力电池系统热事件预警标准

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-06-04 10:06:17   点击量:260

当然可以,下面是对《GB 38031-2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求》中特别关键的“热事件预警机制”部分的详细中文解读,结合技术背景、测试要求与实际应用建议,为锂电池系统开发与整车安全设计提供参考。


GB 38031-2020

电动汽车用动力蓄电池安全要求

——热事件预警与热失控防护详解


标准背景:

《GB 38031-2020》是中国针对新能源汽车用动力蓄电池系统制定的强制性国家标准,核心目标是防止热失控、爆炸、起火等事故,确保车辆在极端情况下依然具有最低限度的人员安全保障能力


一、什么是“热事件”?

热事件包括但不限于以下阶段:

阶段描述
初期升温电芯异常工作、电气短路、BMS失控等引发温度上升
热失控触发温度上升至活性物质开始剧烈反应(通常在130°C以上)
热扩散相邻电芯受影响,系统温度快速升高
起火/爆炸失控产气、剧烈放热、结构损毁,极易引发二次灾难


二、GB 38031 热事件预警要求

条文核心摘录(第6章):

当单个电芯发生热失控时,动力电池系统应能提供不低于5分钟的热事件预警时间,供人员采取安全措施(如逃生、灭火、断电等)。


三、具体要求解析:

要求项解读说明
5分钟预警时间系统必须能在电芯热失控触发前的初期阶段及时发出报警,保障乘员反应时间
整包火焰控制热事件不能在短时间内扩散至整个电池系统,应具备热隔离设计
状态监测需要部署电芯温度监测点、烟雾/气体传感器、压力释放装置等
断电保护系统应支持自动断开高压输出,防止火势蔓延至整车电路
故障存储预警触发后应存储故障码/数据,便于事故追溯分析


四、热事件预警常见技术路径

路径描述推荐设备/策略
电芯温度梯度监测多点布置NTC热敏电阻,判断异常升温趋势NTC阵列+算法识别
可燃气体检测检测电芯释气,如CO、H₂、HF等PID/NDIR传感器
烟雾传感器早期识别微量白烟、焦味等光电式烟感器
压力/气压突变检测密闭箱体内快速释压提示热事件压力传感器+泄压阀
快速断电控制结合BMS实现过温断开接触器BMS+继电器控制
热失控阻隔设计模块间物理阻燃隔断,防止热传播隔热板+相变材料


五、测试方法参考

标准未规定统一试验流程,但可结合工信部目录审查规范或企业标准进行如下测试:

测试项目描述
热失控诱导试验选取一个电芯强制过充或加热触发热失控,观察整包响应
5分钟预警验证判断是否能提前识别并发出警报
模块隔热性验证热失控后火焰是否蔓延到周边模组/壳体
烟气与气压监测判断传感器响应是否足够灵敏/快速


应用场景举例

场景对应建议
乘用车温度+电压+气体三重监测,优先预警逃生
工程机械增强结构抗热传导能力,耐压气密性更关键
无人平台自动灭火装置 + 远程异常上报更为重要
船舶/矿用电池推荐设置冗余热事件传感器 + 火焰抑制模块


与其他标准的协同参考:

标准内容
GB/T 31485电池系统安全性试验方法
GB/T 31467.3电池包热扩散测试与预警试验
UN 38.3国际运输安全前置测试(过充、热箱、短路等)
IEC 62660-2电芯安全性补充测试标准
ISO 12405-2模组/系统安全与滥用试验


总结:项目开发实战建议

维度建议
结构电芯间设防火隔热板、加强通风与热隔离
传感器模块级多点温度 + 烟气 + 电压采集
BMS策略预警阈值灵活、具备温升速率分析能力
测试验证做1~2个热失控诱导实验验证5分钟逃生时间
系统响应支持自动断电+整车CAN预警推送


如果您正在开发:

  • 工程机械/矿用锂电池包

  • 乘用车/商用车动力包

  • 特种无人系统用高压锂电系统

我可以根据您产品结构、应用场景,帮您定制一套:
热事件预警逻辑图 + 传感器布点方案 + 热扩散风险评估表,是否需要?

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    能量密度:125-160Wh/kg
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  • 高安全

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    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
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