GB/T 31485
GB/T 31485
一、标准介绍
GB/T 31485是中国的一项国家标准,全称为《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》。该标准规定了电动汽车用动力蓄电池的安全要求、试验方法和检验规则,适用于装载在电动汽车上的动力蓄电池。其目的在于保障电动汽车动力蓄电池在使用过程中的安全性,减少因电池问题引发的安全事故,为电动汽车行业的健康发展提供技术支撑和安全保障。
二、发展历史
随着电动汽车产业的快速发展,动力蓄电池的安全问题日益受到关注。早期,电动汽车动力蓄电池技术尚不成熟,电池在过充、过放、短路等情况下容易出现起火、爆炸等安全隐患。为了规范动力蓄电池的安全性能,相关部门开始着手制定相应的标准。
GB/T 31485最早发布于2015年,它是我国在电动汽车动力蓄电池安全领域的重要标准,该标准的发布填补了国内相关标准的空白,为动力蓄电池的设计、生产和检测提供了明确的依据。随着技术的不断进步和产业的发展,对动力蓄电池的安全要求也在不断提高。后续可能会根据实际情况对该标准进行修订和完善,以适应新的技术和市场需求。
三、技术原理
(一)安全要求原理
- 机械安全 动力蓄电池在车辆行驶过程中会受到各种机械应力的作用,如振动、冲击、挤压等。标准中的机械安全要求基于材料力学和结构力学原理。例如,在振动试验中,模拟车辆在不同路况下的振动情况,要求电池系统在一定频率和振幅的振动下,不出现漏液、起火、爆炸等现象。这是因为振动可能会导致电池内部结构松动、连接部件脱落,从而引发安全问题。通过对电池进行振动试验,可以检验电池的结构设计和组装工艺是否能够承受实际使用中的振动应力。
- 电气安全 电气安全要求主要涉及电池的充电、放电过程以及电气绝缘性能。在充电过程中,电池可能会出现过充现象,过充会导致电池内部温度升高、压力增大,甚至引发热失控。标准规定了过充保护的要求,其原理是通过电池管理系统(BMS)实时监测电池的电压、电流和温度等参数,当电池电压达到设定的上限值时,BMS会自动切断充电电路,防止过充发生。在电气绝缘方面,要求电池系统具有良好的绝缘性能,以防止漏电对人员和车辆造成危害,这基于电学中的绝缘电阻原理,通过测量电池系统的绝缘电阻来评估其绝缘性能。
- 热安全 动力蓄电池在充放电过程中会产生热量,如果热量不能及时散发出去,会导致电池温度升高,影响电池的性能和寿命,甚至引发热失控。热安全要求基于热传导、热对流和热辐射等热学原理。标准规定了电池的热管理要求,例如要求电池系统具有有效的散热措施,如散热片、液冷系统等,以保证电池在正常工作温度范围内。同时,还规定了热箱试验等测试方法,模拟电池在高温环境下的性能,检验电池的热稳定性。
(二)试验方法原理
- 针刺试验 针刺试验的原理是模拟电池在实际使用中可能受到的针刺伤害,如车辆碰撞时尖锐物体刺入电池。通过用钢针穿透电池,观察电池是否会出现起火、爆炸等现象。针刺会破坏电池内部的电极结构,导致正负极短路,从而引发电池内部的化学反应,产生大量的热量和气体。如果电池的安全性能不佳,就可能会发生起火、爆炸等严重事故。
- 挤压试验 挤压试验是模拟电池在受到外力挤压时的情况,如车辆碰撞时电池受到挤压。根据材料力学原理,当电池受到挤压时,其内部结构会发生变形,可能会导致电极短路、电解液泄漏等问题。通过对电池施加一定的挤压力,观察电池的安全性能,以评估电池在实际挤压情况下的安全性。
四、应用场景
(一)电动汽车制造企业
电动汽车制造企业在生产过程中必须严格遵循GB/T 31485标准。在动力蓄电池的选型阶段,企业会根据标准要求对供应商提供的电池进行检测和评估,确保所选电池符合安全要求。在整车装配过程中,企业要按照标准要求进行电池系统的安装和布线,保证电池系统的机械安全和电气安全。同时,企业还需要对整车进行安全性能测试,其中动力蓄电池的安全测试是重要的组成部分,只有通过标准规定的各项测试,车辆才能上市销售。
(二)动力蓄电池生产企业
动力蓄电池生产企业是GB/T 31485标准的直接应用者。企业在研发和生产过程中,要以标准为指导,优化电池的设计和制造工艺。例如,在电池的结构设计上,要考虑如何提高电池的机械强度和抗振动性能;在电池的化学体系选择上,要考虑如何提高电池的热稳定性和安全性。在生产过程中,企业要建立严格的质量控制体系,对每一批次的电池进行安全性能检测,确保产品符合标准要求。只有生产出符合标准的动力蓄电池,企业才能在市场上获得竞争优势。
(三)检测机构
检测机构在GB/T 31485标准的实施过程中发挥着重要的作用。检测机构会依据标准规定的试验方法和要求,对动力蓄电池和电动汽车进行安全性能检测。检测机构要具备专业的检测设备和技术人员,能够准确地按照标准进行各项试验,并出具科学、公正的检测报告。检测机构的检测结果可以为电动汽车制造企业和动力蓄电池生产企业提供质量改进的依据,同时也为监管部门的监管提供技术支持。
(四)监管部门
监管部门依据GB/T 31485标准对电动汽车和动力蓄电池市场进行监管。通过对企业生产的产品进行抽检,检查产品是否符合标准要求。对于不符合标准的产品,监管部门会责令企业进行整改,情节严重的会依法进行处罚。监管部门的监管可以促使企业严格遵守标准,提高产品的安全质量,保障消费者的生命财产安全和公共安全。