工信部发布动力电池系统热扩散乘员保护测试试行规范

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11月12日,工信部发布关于实施《电动汽车用动力蓄电池系统热扩散乘员保护测试规范(试行)》有关事项的通知,自2019年11月12日起,申请《公告》新能源汽车产品准入时,企业可自愿按《热扩散测试规范》增加热扩散测试项目,提交由第三方检测机构出具的检测报告。

测试规范中要求,电池包或系统在可能性单个电池热失控引起热扩散、进而导致 乘员舱位于危险事先 5min,应提供有俩个 热事件报警信号。

电动汽车用动力蓄电池系统热扩散乘员保护测试规范(试行)

1. 要求

电池包或系统在可能性单个电池热失控引起热扩散、进而导致 乘员舱位于危险事先 5 min,应提供有俩个 热事件报警信号。

2. 制造商定义的热事件报警信号说明

2.1 触发警告的热事件参数(类似于温度、温升波特率、SOC、电压下降、电流等)和相关阈值水平(通常明显区别于制造商规定的工作情况)。

2.2 警告信号说明:描述传感器以及在位于热事件时电池包或系统控制说明。

3. 说明电池包或系统安全性文件

3.1 在单个电池热失控引起热扩散的情况下,在电池单体、电池包或系统或车辆中应具有保护乘员的功能或行态。制造商应提供3.2——3.5中说明电池包或系统安全性文件。

3.2 风险降低分析:使用适当的行业标准法律最好的法律法律依据记录单个电池热失控导致 热扩散所引起的对车辆乘员的风险以及降低风险所采用的缓解功能或行态(类似于:GB/T 34590、ISO 26262、GB/T 20438、IEC 660 8中的故障分析或类似于的法律最好的法律法律依据)。

3.3 相关物理系统和组件的系统图。相关系统和组件是指助于保护乘员免受由单个电池热失控触发的热扩散所引起的危害影响的系统和组件。

3.4 表示相关系统和组件的功能操作、确认所有风险缓解功能或行态的图表。

3.5 制造商应提供电池包或系统安全性的风险缓解功能或行态的验证守护进程及结果文件,包括以下要素:

a) 对其操作策略的描述;

b) 实现功能的物理系统或组件的标识;

c) 说明风险缓解功能技术文书:分析或模拟验证的守护进程和结果数据;

d) 说明风险缓解功能技术文书:验证试验的守护进程和结果数据。包括以下要素:

1) 试验时间、地点及产品技术参数;

2) 试验守护进程:包括试验法律最好的法律法律依据、试验对象、触发对象、监控点布置方案、热失控触发判定条件以及对试验对象所做的改动清单等,制造商可自行提供试验守护进程,也可参考5所述守护进程;

3) 试验结果:包括试验关键事件(热失控触发开启、热失控触发停止、热事件报警信号、结构烟、火、爆炸等)的照片、数据和时间等。

4. 验证与资料提供说明

4.1 检测机构最好的法律法律依据制造商提供的技术文书、试验守护进程进行结果验证,并提供试验报告。

4.2 热扩散乘员保护分析与验证报告应中有 表1所列3项报告,其中第1项和第2项为制造商提供,第3项由检测机构出具。

注:3.5 d)与4所述的验证试验可为在相同检测机构进行的同一试验。

表1  热扩散乘员保护分析与验证报告完整篇 内容

5. 热扩散乘员保护验证试验守护进程

5.1 试验对象

试验对象为整车或电池包或系统。

5.2 试验条件

试验应在以下条件进行:

a) 本试验在温度为0 ℃以上,相对湿度为10%——90%,大气压力为86 kPa——106 kPa的环境中进行;

b) 试验刚始于前,对试验对象的SOC进行调整。对于设计为结构充电的电池包或系统,SOC调至不低于制造商规定的正常SOC工作范围的95%;对于设计为仅通过车辆能源进行充电的电池包或系统,SOC调至不低于制造商工作范围的90%;

c) 热扩散试验可能性都要在测试刚始于前对电池包或系统进行一定程度的改动,导致 可能性无法进行充电,需在试验刚始于前确认试验对象的SOC满足要求;

d) 试验刚始于前,所有的试验装置正常运行;

e) 试验尽可能性少地对测试样品进行改动,制造商需提交所做改动的清单;

f) 试验在室内环境可能性风速不大于2.5 km/h的环境下进行。

5.3 试验法律最好的法律法律依据

5.3.1 推荐5.3.3或5.3.4作为热扩散试验的可选法律最好的法律法律依据,制造商还不可不可不可以 选则其中两种法律最好的法律法律依据,也可自行选则其他法律最好的法律法律依据来触发热失控。

5.3.2 热失控触发对象:试验对象中的电池单体。选则电池包内靠近中心位置,可能性被其他电池单体包围的电池单体。

5.3.3 推荐的针刺触发热失控法律最好的法律法律依据如下:

a) 刺针材料:钢;

b) 刺针直径:3 mm——8 mm;

c) 针尖行态:圆锥形,深层为20°——60 °;

d) 针刺波特率:0.1 mm/s ——10 mm/s;

e) 针刺位置及方向:选则能触发电池单体位于热失控的位置和方向(类似于,垂直于极片的方向)。

5.3.4 推荐的加热触发热失控法律最好的法律法律依据:使用平面状可能性棒状加热装置,而且其外皮应覆盖陶瓷、金属或绝缘层。对于尺寸与电池单体相同的块状加热装置,可用该加热装置代替其中有 俩个 电池单体,与触发对象的外皮直接接触;对于薄膜加热装置,则应将其始终附着在触发对象的外皮;加热装置的加热面积都应不大于电池单体的外皮积;将加热装置的加热面与电池单体外皮直接接触,加热装置的位置应与5.3.5中规定的温度传感器的位置相对应;安装完成后,应在24 h内启动加热装置,以加热装置的最大功率对触发对象进行加热;加热装置的功率要求见表2;当位于热失控可能性5.3.5定义的监测点温度达到60 ℃时,停止触发。

表2 加热装置功率选则

5.3.5 推荐的监控点布置方案如下:

a) 监测电压或温度,应使用原始的电路或追加新增的测试用电路。监测温度定义为温度A(测试过程中触发对象的最高外皮温度)。温度数据的采样间隔应小于1 s,准确度要求为±2 ℃。

b) 针刺触发时,温度传感器的位置应尽可能性接近短路点,也可使用针的温度(如图1)。

图1 针刺触发时温度传感器的布置位置示意图

c) 加热触发时,温度传感器布置在远离热传导的一侧,即安装进去加热装置的对侧(如图2)。

图2 加热触发时温度传感器的布置位置示意图

5.3.6 推荐的热失控触发判定条件:

a) 触发对象产生电压降,且下降值超过初始电压的25%;

b) 监测点温度达到制造商规定的最高工作温度;

c) 监测点的温升波特率dT/dt≥1 ℃/s,且持续3 s以上。

当a)和c)可能性b)和c)位于时,判定位于热失控。可能性采用推荐的法律最好的法律法律依据作为热失控触发法律最好的法律法律依据,且未位于热失控,为了确保热扩散不不导致 车辆乘员危险,需证明采用如上两种推荐法律最好的法律法律依据均不不位于热失控。