GB/T31485-2015單體蓄電池檢驗項目和蓄電池模塊檢驗項目：過放電/過充電|外部短路|跌落沖擊|熱沖擊|擠壓|針刺|海水浸泡|翻轉試驗|溫度循環冷熱沖擊|高海拔低氣壓試驗案例分析
單體電池、動力蓄電池組、軟包電池模組等滿足測試標準：
GB/T 31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》；
GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》；
GB/T 31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》；
GB/T 31467.1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第1部分：高功率應用測試規程》；
GB/T 31467.2-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第2部分：高能量應用測試規程》；
GB/T 31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分：安全性要求與測試方法》；
GB/T 18384.1—2015《電動汽車安全要求第1部分：車載可充電儲能系統》；
GB/T 18384.2—2015《電動汽車安全要求第2部分：操作安全和故障防護》；
GB/T 18384.3—2015《電動汽車安全要求第3部分:人員觸電防護》。
新能源汽車產品專項檢驗項目及依據標準：
Delta德爾塔儀器接下來簡要介紹GB/T31484-2015、GB/T31485-2015、GB/T31486-2015、GB/T31467.3-2015這幾項標準對應的動力電池檢驗項目。
1、GB/T31484-2015
GB/T31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》規定了電動汽車用動力蓄電池的標準循環壽命的要求、試驗方法、檢驗規則和工況循環壽命的試驗方法和檢驗規則，主要考核動力電池單體、模組的循環壽命指標，涵蓋了乘用車和商用車兩個不同的市場，以及功率型和能量型兩種不同應用類型的動力電池。
GB/T31484-2015中，檢驗項目有：（1）室溫放電容量和能量（2）室溫功率（3）標準循環壽命（4）混合動力乘用車用功率型蓄電池工況循環壽命（5）混合動力商用車用功率型蓄電池工況循環壽命（6）純電動乘用車用能量型蓄電池工況循環壽命（7）純電動商用車用能量型蓄電池工況循環壽命（8）插電式和增程式電動汽車用蓄電池工況循環壽命。
2、GB/T31485-2015
GB/T31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》規定了電動汽車用動力電池的安全要求、試驗方法和檢驗規則，主要考核動力電池單體和模組的安全指標，圍繞化學能的防護，給出了一系列濫用情況以及情況下的安全要求和檢驗規范，該標準適用于裝載在電動汽車上的鋰離子蓄電池和金屬氫化物鎳蓄電池單體和模塊，其他類型蓄電池參照執行。
GB/T31485-2015中，單體蓄電池檢驗項目和蓄電池模塊檢驗項目均有以下10項，但是試驗方法不同：（1）過放電（2）過充電（3）短路（4）跌落（5）加熱（6）擠壓（7）針刺（8）海水浸泡（9）溫度循環（10）低氣壓等。需要注意的是，在申請新能源汽車產品準入時，針刺試驗暫不執行。
3、GB/T31486-2015
GB/T31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》規定了電動汽車用動力電池的電性能要求、試驗方法和檢驗規則，主要針對電池單體的外觀、尺寸、重量和室溫放電容量，以及模組的外觀、尺寸、重量、常溫性能、高低溫性能、耐振動性能、存儲等方面做出相應的規定。該標準適用于裝載在電動汽車上的鋰離子電池和金屬氫化物鎳蓄電池單體和模塊，其他類型蓄電池參照執行。
GB/T31486-2015中，單體蓄電池檢驗項目有：（1）外觀（2）極性（3）外形尺寸和質量（4）室溫放電容量（5）-20℃放電容量（6）55℃放電容量（7）常溫倍率放電容量（能量型）（8）常溫倍率放電容量（功率型）（9）常溫荷電保持與容量恢復能力（10）高溫荷電保持與容量恢復能力（11）存儲；蓄電池模塊檢驗項目有：（1）外觀（2）極性（3）外形尺寸及質量（4）室溫放電容量（5）室溫倍率放電容量（能量型）（6）常溫倍率放電容量（功率型）（7）室溫倍率充電性能（8）低溫放電容量（9）高溫放電容量（10）常溫荷電保持與容量恢復能力（11）高溫荷電保持與容量恢復能力（12）耐振動（13）儲存等。
4、GB/T31467.3-2015
GB/T31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分：安全性要求與測試方法》規定了電動汽車用鋰離子動力電池包和系統安全性的要求和測試方法。該部分適用于裝載在電動汽車上的鋰離子動力電池包和系統，鎳氫動力蓄電池包和系統等可參照執行。
GB/T31467.3-2015中，鋰離子動力蓄電池包或系統需要進行的測試項目有：（1）振動試驗（2）機械沖擊（3）跌落（4）翻轉（5）模擬碰撞（6）擠壓（7）溫度沖擊（8）濕熱循環（9）海水浸泡（10）外部火燒（11）鹽霧（12）高海拔（13）過溫保護（14）短路保護（15）過充電保護（16）過放電保護等。對于由車體包覆并構成電池包箱體的，要帶箱體/車體測試；電池包或系統尺寸較大，無法進行臺架安裝測試時，可進行子系統測試。
通過以上幾個標準的測試方法要求比對，我們用一組磷酸鐵鋰電池樣品進行對應的測試項目驗證：
1、測試環境 | |||||||||||
溫度 | 25℃ | 相對濕度 | 75% | 大氣壓 | 100kPa | ||||||
2、測試樣品基本參數介紹 | |||||||||||
電池類型 | 磷酸鐵鋰電池 | 樣品數量 | 單體：105只；模塊：3組 | ||||||||
單體額定電壓（V） | 3.2 | 模塊電壓（V） | 112 | ||||||||
模塊中單體連接方式 | 先串聯后并聯 | 模塊容量（Ah） | 45 | ||||||||
動力電池所需模塊數量 | 3 | 動力電池總電壓（V） | 336 | ||||||||
動力電池模塊連接方式 | 先串聯后并聯 | 放電倍率 | 1C | ||||||||
充電倍率 | 1C | 單體額定容量（Ah） | 15 | ||||||||
3、單體一般性能測試 | |||||||||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 | |||||||
1 | 外觀 | 外觀不得有變形及裂紋，表面應平整、干燥、無外傷、無污物等，且標志清晰。 | 外觀沒有變形及裂紋，表面平整、干燥、無外傷、無污物，標志清晰。 | 符合 | |||||||
2 | 極性 | 端子極性應正確。并應有正負極的清晰標識。 | 端子極性正確，有正負極的清晰標識。 | 符合 | |||||||
3 | 外型 尺寸 | 應符合生產企業提供的技術條件。企業提供的技術條件為：（225×140×7mm） | 225×140×7（mm） | 符合 | |||||||
4 | 質量 | 355g | 355g | 符合 | |||||||
5 | 20℃放電性能 | 充滿后在20℃±5℃下以1C電流放電，直到放電終止電壓2.75V。實測容量在額定容量的100%~110%之間，單體容量差異不超過5%（一致性要求）,額定容量1h | 詳見附件1 | 符合 | |||||||
6 | -20℃放電性能 | 電池充滿后在-20℃±2℃下貯存20h。然后在同一溫度下，以1C電流放電，直到放電終止電壓2.75V。放電容量不低于額定容量的70% | 詳見附件1 | 符合 | |||||||
3、單體一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
7 | 55℃放電性能 | 電池充滿電后在55℃±2℃下貯存5h。然后在55℃±2℃下，以1C電流放電，直到放電終止電壓2.5V。放電容量不低于額定容量的95% | 詳見附件1 | 符合 |
8 | 20℃倍率放電性能 | 電池充滿電后在20℃±5℃下，以12C電流放電，直到放電終止電壓2.5V。放電容量不低于額定容量的80% | 詳見附件1 | 符合 |
9 | 常溫荷電保持及恢復能力 | 電池充滿電后在20℃±5℃下貯存28天。以1 C電流放電，直到放電終止電壓。然后充電以1 C電流放電，直到放電終止電壓。保持能力不低于額定容量的80%，恢復能力不低于額定容量90%。 | 詳見附件2
| 符合 |
10 | 過放電 試驗 | 蓄電池充滿電后在20℃±5℃下，以1C電流放電，直到放電終止電壓0V。觀察一小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。 | 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
11 | 過充電 試驗 | 蓄電池充滿電后，繼續以1C充電至截止電壓的1.5倍或者充電時間達到1小時候停止觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火。 | 蓄電池未爆炸、未起火 | 符合 |
12 | 短路試驗 | 蓄電池充滿電后，正負極外部短路10分鐘，短路電阻應小于5mΩ。蓄電池應不爆炸，不起火。 | 蓄電池未爆炸、未起火 | 符合 |
13 | 跌落試驗 | 蓄電池充滿電后在20℃±5℃下，從1.5m高度處自由跌落到水泥地面上，觀察1小時。蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。 | 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
14 | 加熱試驗 | 蓄電池充滿電后在20℃±5℃下，將單體蓄電池放入溫度箱，溫度箱按照5℃/min的速率由室溫升至130℃±2℃，并保持此溫度30min后停止加熱，觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。 | 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
3、單體一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
15 | 擠壓試驗 | 電池充滿電，垂直于電池極板方向擠壓 擠壓板：半徑75mm的半圓柱體 擠壓速度：電壓達到0V或變形量達到30%或擠壓力到達200kN后，停止 觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。
單體擠壓板和擠壓示意圖 | 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
16 | 針刺試驗 | 電池充滿電，用Φ5mm~Φ8mm的耐高溫鋼針（針尖的圓錐角度為45°~60°，針的表面光潔、無銹蝕、氧化層及油污），以 （25±5）mm/s的速度，從垂直于蓄電池極板的方向貫穿，貫穿位置宜靠近所刺面的幾何中心，鋼針停留在蓄電池中；觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。 | 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
17 | 單體海水浸泡試驗 | 電池充滿后，浸入3.5%的NaCl溶液2小時，溶液整體浸沒電池，觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。 | 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
18 | 單體溫度循環試驗 | 電池充滿電放入溫箱，按照要求進行5次溫度循環，觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。
溫度循環試驗示意圖 | 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
19 | 單體低氣壓試驗 | 電池充滿后，放入低氣壓箱，調節氣壓為11.6kPa，保持6小時，觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。
| 蓄電池未爆炸、未起火，未漏液 | 符合 |
4、模組一般性能測試 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 外觀 | 不得有變形及裂紋，表面平整干燥，無外傷，且排列整齊，連接可靠，標志清晰等。 | 沒有變形及裂紋，表面平整干燥、無外傷，排列整齊、連接可靠、標志清晰 | 符合 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 極性 | 端子極性應正確。并應有正負極的清晰標識。 | 端子極性正確。并有正負極的清晰標識。 | 符合 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 外型 尺寸 | 應符合生產企業提供的技術條件。企業提供的技術條件為：（230×150×30mm） | 230×150×30mm | 符合 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | 質量 | 應符合生產企業提供的技術條件，企業提供的技術條件為：149.1kg | 149.1kg | 符合 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 20℃放電 性能 | 充滿后在20℃±5℃下,以1C電流放電，至蓄電池電壓達到35×2.75V時或單體蓄電池電壓低于2.5V時停止試驗，放電容量應不低于額定容量同時不應高于額定容量的110%。 | 模塊1容量 46.1Ah，102% 模塊2容量45.7Ah，100% 模塊3容量 46.4Ah，103% | 符合 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | 簡單模擬 工況 | 蓄電池模塊充滿電后試驗時承受脈沖數不低于四個。
| 蓄電池模塊承受脈沖數四個 | 符合 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 | 耐振動性 | 將蓄電池模塊充滿電后堅固到振動試驗臺上，按下述條件進行線性掃頻振動試驗： 1）放電電流：1C；2）振動方向：上下單振動；3）振動頻率：10~55Hz；4）zui大加速度：30m/s2；5）掃頻循環：10次；6）振動時間：2h。振動試驗過程中，不允許出現放電電流銳變、電壓異常、蓄電池殼變形、電解液溢出等現象，并保持連接可靠、結構完好，不允許裝機松動。 | 蓄電池模塊未出現放電電流蛻變、電壓異常、蓄電池殼變形、電解液溢出等現象，而且連接可靠、結構完好，裝機未松動。 | 符合 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4、模組一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
8 | 過放電 試驗 | 充滿的模組以1C放電90分鐘后停止，觀察1小時，試驗過程中，蓄電池應不爆炸、不起火、不漏液。 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
9 | 過充電 試驗 | 模組滿充后，繼續以1C充電至某一單體電池電壓達到截止電壓的1.5倍或充電時間達到1小時后，停止，觀察1小時，試驗過程中，蓄電池應不爆炸、不起火，不漏液。 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
10 | 模組短路試驗 | 模組滿充后，正負極外部短路10分鐘，短路電阻小于5mΩ，觀察1小時，試驗過程中，蓄電池應不爆炸、不起火，不漏液。 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
11 | 模組跌落試驗 | 模組滿充后，正負端子一側向下，從1.2米高度自由跌落至水泥地面，觀察1小時，蓄電池應不爆炸、不起火，不漏液。 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
12 | 模組加熱試驗 | 模組滿充后，放入溫箱，按照5℃/分鐘的速率上升到130℃，并保持該溫度30分鐘，停止加熱，觀察1小時，蓄電池應不爆炸、不起火，不漏液。 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
13 | 模組擠壓 | 模組滿充后，按照下面步驟測試： 擠壓板形式：半徑75mm的半圓柱體；擠壓方向：與蓄電池模塊在整車布局上zui容易受到擠壓的方向相同，如果zui容易受到擠壓的方向不可獲得，則垂直于單體蓄電池排列方向施壓如下圖所示；擠壓速度：（5±1）mm/s; 擠壓程度：蓄電池模塊變形量達到30%或者擠壓力達到蓄電池模塊質量的1000倍和表中數值較大值；保持10min 觀察1小時，蓄電池應不爆炸、不起火，不漏液。
| 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
4、模組一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
14 | 模組針刺 試驗 | 電池充滿電，用直徑6mm，長10mm的鋼針從垂直于模組極板方向進行貫穿，貫穿速度 （25±5）mm/s,依次貫穿至少3個電池單體，鋼針停留在電池中，觀察1小時，蓄電池應不爆炸、不起火，不漏液。
針刺試驗示意圖 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
15 | 模組海水浸泡試驗 | 電池充滿電后，浸入3.5%的NaCl溶液2小時，水深應沒過整個電池模組，觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
16 | 模組低壓試驗 | 模組充滿電后，放入低氣壓箱，調節氣壓為11.6kPa，保持6小時，觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
4、模組一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
17 | 模組針刺 試驗 | 模組充滿電放入溫箱，按照要求進行5次溫度循環，觀察1小時，蓄電池應不爆炸，不起火，不漏液。
溫度循環試驗示意圖 | 蓄電池模組未爆炸、未起火、未漏液 | 符合 |
5、動力電池包一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
1 | 室溫容量及能量 | 溫度25℃，產品1C放電條件下容量參數（Ah）和能量參數（Wh），以及zui大放電電流Imax下的容量參數（Ah）和能量參數（Wh） | 1C: 46.7 Ah, 15691Wh Imax: 45.6 Ah,15326Wh
| 符合 |
2 | 高溫容量及能量 | 溫度40℃，產品1C放電條件下容量參數（Ah）和能量參數（Wh），以及zui大放電電流Imax下的容量參數（Ah）和能量參數（Wh） | 49.h， 16632Wh | 符合 |
3 | 低溫容量及能量 | 溫度0℃和-20℃溫度，產品在C/3和1C放電條件下容量參數（Ah）和能量參數（Wh），以及zui大放電電流Imax下的容量參數（Ah）和能量參數（Wh） | 0℃，C/3, 41.6Ah，14156Wh 0℃，1C，40.2Ah，14123Wh -20℃, C/3，39.9Ah，13367Wh -20℃, 1C，39.3Ah，13356Wh 0℃, Imax, 40.1Ah，14106Wh -20℃, Imax,38.9 Ah，13217Wh | 符合 |
4 | 內阻測試 | 分別檢測-20℃，0℃，25℃，40℃這4個溫度下，90%，50%，20%這三個不同SOC平臺充放電內阻值 |
| 符合 |
5、動力電池包一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
5 | 無負載容量損失 | 模擬25℃和40℃的車載狀態下（系統由輔助電源供電），動力電池系統因長期擱置所造成的容量損失，擱置前動力電池系統處于滿電狀態，擱置時間為7天和30天（中間有兩次標準循環） | 7天：46.h 30天：58.4 Ah | 符合 |
6 | 存儲容量損失 | 測試45℃溫度下，50% SOC的動力電池系統存儲30天后的容量損失 | 20.9 Ah | 符合 |
7 | 振動 | 模擬安裝在車輛上的隨機振動情況，要求測試過程中和測試后，系統完好，無機械、電氣、精度、絕緣、性能等方面的損傷 | 系統完好，無機械、電氣、精度、絕緣、性能等方面的損傷 | 符合 |
8 | 機械沖擊 | 模擬安裝在車輛上，或運輸狀態時，因車輛顛簸所造成的Z軸方向的沖擊/撞擊力，要求無機械損傷，無泄漏，無起火或爆炸現象，絕緣正常 | 無機械損傷，無泄漏，無起火或爆炸現象，絕緣正常 | 符合 |
9 | 跌落 | 模擬安裝或維修過程中可能造成的自由跌落，要求無電解液泄漏，無起火或爆炸現象 | 無電解液泄漏，無起火或爆炸現象 | 符合 |
10 | 翻滾 | 模擬安裝在車輛上隨整車翻滾的情況，要求結構完好，連接可靠，絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 結構完好，連接可靠，絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 符合 |
11 | 模擬碰撞 | 模擬安裝在車輛上發生車輛碰撞的情況，要求絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 符合 |
12 | 擠壓 | 模擬安裝在車輛上發生車輛碰撞，并且電池包發生嚴重擠壓變形的情況，要求無起火和爆炸現象 | 無起火和爆炸現象 | 符合 |
13 | 溫度沖擊 | 模擬外部環境溫度快速變化的使用情況，要求絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 符合 |
14 | 濕熱循環 | 模擬高溫高濕的存儲或運輸情況，要求絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 絕緣正常，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 符合 |
15 | 海水浸泡 | 模擬產品被海水*浸沒的情況（多見于我國南方地區），要求無起火和爆炸現象 | 無起火和爆炸現象 | 符合 |
16 | 外部火燒 | 模擬產品直接暴露于外部火焰的情況（一般發生于整車因線路短路或燃油泄漏著火的情況），要求無爆炸現象 | 無爆炸現象 | 符合 |
17 | 鹽霧腐蝕 | 模擬高鹽霧地區（海邊城市）使用的情況，要求無外殼破損，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 無外殼破損，無電解液泄漏，無起火和爆炸現象 | 符合 |
6、動力電池包一般性能測試 | ||||
序號 | 測試項目 | 測試要求 | 測試結果 | 符合性判定 |
18 | 高海拔 | 模擬高海拔低氣壓的使用情況，要求各項指標和性能正常 | 各項指標和性能正常 | 符合 |
19 | 過溫保護 | 模擬高溫濫用情況下系統的保護功能，要求系統無噴氣，無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 系統無噴氣，無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 符合 |
20 | 短路保護 | 模擬外部短路情況下系統的保護功能，要求系統無泄漏，無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 系統無泄漏，無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 符合 |
21 | 過充電保護 | 模擬過充電濫用情況下系統的保護功能，要求系統無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 系統無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 符合 |
22 | 過放電保護 | 模擬過放電濫用情況下系統的保護功能，要求系統無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 系統無外殼破裂，無起火或燃燒，絕緣正常 | 符合 |
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Delta德爾塔儀器的鋰電池檢測設備研發專家團隊一直密切關注國內外電池產品的各種標準的制定及修訂進展情況。并在各種鋰電池/電池組/電池包產品的安全、性能等測試領域有著豐富的項目經驗，我們的設備可幫助您的產品更快，更好的通過各國安全測試標準的規范要求。
