GB/T 40559-2021《平衡车用锂离子电池和电池组 安全要求》

GB/T 40559-2021《平衡车用锂离子电池和电池组 安全要求》是我国针对电动平衡车及其类似产品所用锂离子电池安全性能制定的重要国家推荐性标准。随着平衡车、电动滑板车、智能代步工具等新兴移动设备的广泛应用，电池系统作为核心能量源，其安全性直接关系到用户的人身与财产安全。因此，GB/T 40559-2021的出台，对于规范行业发展、提高产品质量、减少安全事故具有重要意义。

一、标准适用范围

本标准适用于由电动机驱动的电动平衡车所配套使用的锂离子电池和电池组，同样适用于无自平衡功能的类似电动代步工具，如电动滑板车、电动独轮车等。这些设备通常具备轻量化、便携化、高速运行等特点，对电池的能量密度、充放电速率、热管理及抗振动性能提出了较高要求。

二、电池系统的安全设计要求

1. 过充与过放保护

标准要求电池组应具备过充电、过放电保护功能。当电池组被过充至一定电压或过放至低于设定电压值时，必须自动断开回路，防止发生热失控、电芯鼓胀、失效甚至起火爆炸等严重后果。

2. 短路保护

电池组应具备对输出端短路的实时检测与保护能力。标准中要求，在发生外部短路时，系统应能快速断电并防止温度上升过快，确保不会引发热事件或器件损毁。

3. 热管理与温升控制

标准强调电池系统需具备合理的热管理方案，在充放电、储存、运行过程中维持温度在安全范围内。电芯温度不应超过制造商规定的极限值，并要求在电池组中设置温度传感器与相应的控制逻辑，以实时监测与调节。

4. BMS管理功能

电池管理系统（BMS）应实现单体电压、电流、温度等参数的精准监控，同时具备数据存储、历史记录、错误检测、均衡控制等功能，避免电池状态失衡造成早期衰退或安全隐患。

三、关键测试项目与方法

为验证锂电池系统在不同使用环境下的安全性，标准设定了多项严格的测试方法，包括：

• 高温滥用试验：将电池加热至一定温度，观察其是否存在鼓胀、起火、爆炸等异常。

• 过充、过放试验：通过强制条件测试电池系统对异常电压的响应能力。

• 外部短路试验：模拟用户在插拔接头、误接金属物体等情况下可能导致的短路。

• 跌落试验：从规定高度自由落体，检验电池组结构强度与绝缘完整性。

• 防水等级试验：依据IPX4以上等级进行喷淋测试，评估在雨淋或潮湿环境中的使用安全性。

• 热冲击与振动试验：模拟运输、骑行时可能遭遇的温度交变与机械应力。

以上测试一旦失败，例如发生起火、爆炸、破裂、漏液等，即判定不符合标准。

四、标准对行业的推动作用

GB/T 40559-2021的实施，有效提升了电动平衡车及相关设备电池产品的安全门槛，使制造企业在设计、测试、认证等环节有章可循。企业通过该标准进行产品开发与认证，有助于其产品在国内外市场获得更广泛的认可，增强品牌竞争力。

与此同时，标准促进了上下游产业链的技术升级，从电芯制造、电池模组集成、BMS系统设计到整车集成测试，全链条的安全技术规范化，有力推动了行业良性发展。

五、与其它标准的协同关系

该标准与以下几个国家和国际标准密切配合：

• GB 31241《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全规范》；

• UN 38.3：锂电池运输安全标准；

• IEC 62133：可充电锂离子电池国际安全标准；

• GB/T 31485：动力蓄电池系统安全试验方法。

企业在设计平衡车电池系统时，若考虑出口或跨平台通用，也可同时参考上述标准。

六、未来发展方向

随着电动滑板车、共享代步设备、微型出行工具等应用场景的不断丰富，对电池的安全性、轻量化、长续航提出更高要求。预计后续标准将加入：

• 固态电池、电池包模组一体化设计相关条款；

• 更高等级IP防护要求；

• 对无线充电系统的兼容性与电磁安全评估；

• BMS系统数据接口标准化（如CANopen协议）。

综上所述，GB/T 40559-2021作为平衡车类产品电池系统的基础安全规范，涵盖了设计、测试、性能、认证等多个关键环节，为产品的安全使用提供了制度保障。随着新材料、新技术的持续应用，该标准也将不断完善更新，以适应行业快速发展的需求。