ChinaAutoRegs｜GB 44240-2024英文版翻译 电能存储系统用锂蓄电池和电池组 安全要求
Secondary Lithium Cells and Batteries Used in Electrical Energy Storage Systems—Safety Requirements
CONTENTS
Foreword
Introduction
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Test Conditions
5 General Safety Requirements
6 Electrical Safety of Cell
7 Environmental Safety
8 Electrical Safety of Battery System
9 Other Requirements
Annex A (Normative) Test Sequence
Annex B (Normative) Test Procedure for Thermal Runaway of Cells
Annex C (Informative) Procedure of Propagation Test by Laser Irradiation (See 9.7)
Annex D (Informative) Procedure of Propagation Test by Methods Other Than Laser
Bibliography
引言
本文件仅考虑锂蓄电池和电池组最基本的安全要求以提供对人身和财产安全的保护，而不涉及性能 和功能特性。
随着技术和工艺的进一步发展，必然会要求进一步修订本文件。 在本文件范围内锂蓄电池和电池组导致的危险是指：
— 漏液，可能会直接对人体构成化学腐蚀危害，或导致电池供电的电子设备内部绝缘失效间接造 成电击、着火等危险；
— 起火，直接烧伤人体，或对电池供电的电子设备造成着火危险；
— 爆炸，直接危害人体，或损毁设备；
— 过热，直接对人体引起灼伤，或导致绝缘等级下降和安全元器件性能降低，或引燃可燃液体；
— 电击，由于电流流过人体而引起的伤害，例如烧伤、肌肉痉挛、心室纤维性颤动等。
对于输出电压超过安全电压限值（直流 60 V）的电池组，可能直接会引发电击危险。而对于通过逆变后能产生超过安全电压限值（ 直流 60 V 或者交流峰值 42.4 V）的电池组，也同样可能会引发电击危险。
在确定锂蓄电池或电池组采用何种设计方案时的优先次序：
— 首先，如有可能，优先选择安全性高的材料；
— 其次，如果无法实行以上原则，则需设计保护装置，减少或消除危险发生的可能性，如增加保 护装置等；
— 最后，不能彻底避免的残留危险采用标识和说明。 上述原则不能代替本文件的详细要求，仅为让设计者了解这些要求所依据的原则。 锂蓄电池和电池组的安全性与其材料选择、设计、生产工艺、运输及使用条件有关。其中使用条件
包含了正常使用条件、可合理预见的误使用、滥用及故障条件，还包括影响其安全的环境条件诸如温 度、海拔等因素。
锂蓄电池和电池组的安全要求覆盖上述所有因素对人员引起的危险。 人员是指维修人员和使用 人员。
维修人员是指电子设备及其电池的维修人员，维修人员在有明显危险时能运用专业技能避免可能的 伤害。 但是，需对维修人员就意外危险进行防护，例如用标识或警示说明以提醒维修人员有残留的 危险。
使用人员是指除维修人员以外的所有人员。安全保护要求是假定使用人员未经过如何识别危险的培 训，但不会故意制造危险状况而提出的。
1 范围
本文件规定了应用于电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全要求，描述了相应试验方法。 本文件适用于电能存储系统用锂蓄电池和电池组（以下简称为电池和电池组）。其中电能存储系统应用包括但不限于：
a） 电信；
b） 中央应急照明和报警系统；
c） 固定式发动机启动；
d） 光伏系统；
e） 家用（住宅）储能系统（HESS）；
f） 大容量储能：并网/离网。
上述列举的电能存储系统并未包括所有的设备，因此未列出的设备也可能包含在本文件的范围内。
本文件范围内的电池组额定能量通常在 100 kWh 以上，额定能量在 100 kWh 及以下的电池组的安全要求见 GB 40165。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用 于本文件。
GB/T 2423.5 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ea 和导则：冲击
GB/T 2423.10 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦）
GB/T 2423.21 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 M：低气压
GB/T 2423.22 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 N：温度变化
GB 4943.1—2022 音视频、信息技术和通信技术设备 第 1 部分：安全要求
GB/T 5169.16 电工电子产品着火危险试验 第 16 部分：试验火焰 50 W 水平与垂直火焰试验 方法
GB/T 5169.21 电工电子产品着火危险试验 第 21 部分：非正常热 球压试验方法
GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
锂蓄电池 secondary lithium cell 由正极与负极之间的锂离子嵌入/脱出反应或锂氧化还原反应产生电化学能量的蓄电池。
注：电池一般包含锂盐和有机溶剂混合物组成的液态、溶胶或固态形式的电解质，以及金属或薄膜包装。由于尚未安装外壳、与外部连接的端子及电子控制装置，不能在设备中使用。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.7]
3.2
大型锂蓄电池 large secondary lithium cell 总质量超过 500 g 的锂蓄电池。
注：该术语在本文件中简称为大型电池。
3.3
电池并联块 cell block
通过并联组成的一组电池，可能有也可能没有保护装 置 [ 如熔断器或正温度系数热敏电阻（PTC）] 和监控电路。
注：由于尚未安装外壳、与外部连接的端子及电子控制装置，不能在设备中使用。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.8]
3.4
模块 module
通过串联、并联或串并联组成的一组电池，可能有也可能没有保护装置 [ 如熔断器或正温度系数热
敏电阻（PTC）] 和监控电路。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.9，有修改 ]
3.5
电池包 battery pack 由一个或多个电池或模块电气联接的电能存储装置。
注1：它包括给电池组系统提供信息（如电池电压）的监控电路。
注2：它可能包含由终端或其他互联装置提供的保护罩。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.10，有修改 ]
3.6
电池组系统 battery system
电池组 battery
由一个或多个电池、模块或电池包组成的系统。
注1：它有电池组管理系统，如果发生过充、过流、过放和过热等，电池管理系统会动作。
注2：如果电池制造商和用户达成协议，过放切断并不是强制性的。
注3：它可能包含冷却或加热装置，有的甚至包含了充放电模块和逆变模块等。
注4：多个电池组系统能组成一个大的电池组系统。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.11，有修改 ]
3.7
大型锂蓄电池组 large secondary lithium battery 总质量超过 12 kg 的锂蓄电池组。
注：该术语在本文件中简称为大型电池组。
3.8
电池组管理系统 battery management system；BMS
与电池组相连的，具有防止电池组过充、过流、过热、过冷以及过放（适用时）保护功能的集合，
用来监控和（或）管理电池组的状态，计算二次数据，报告数据和（或）控制环境以影响电池组的安 全、性能和（或）使用寿命。
注1：如果电池制造商与用户达成协议，过放切断并不是强制性的。
注2：BMS 的功能可能在电池包上，也可能在使用电池组的设备上。
注3：BMS 可能被分开，一部分在电池包内，一部分位于应用电池组的设备上。
注4：有时 BMS 也被称为电池组管理单元（BMU）。
注5：BMS 位置举例和电池组系统的组成见图 1。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.12，有修改 ]
图 1 BMS 位置举例和电池组系统的组成
3.9
额定容量 rated capacity
C
制造商标明的电池或电池组容量。
注：单位为安时（Ah）。
3.10
荷电状态 state of charge；SOC
可用电池容量占额定容量的百分比。
3.11
标称电压 nominal voltage
用以标识电池或电池组电压的适宜的近似值。
3.12
额定能量 rated energy
由制造商标明的在规定条件下确定的电池或电池组的能量值。
注：通过标称电压乘以额定容量计算得出，可以向上取整，单位为瓦时（Wh）或千瓦时（kWh）。
3.13
参考试验电流 reference test current
It
数值与额定容量（C）相同。
注：单位为安（A）。
3.14
充电上限电压 upper limited charging voltage
Uup 制造商规定的电池或电池组能承受的最高安全充电电压。 [ 来源：GB 31241—2022，3.11]
3.15
充电限制电压 limited charging voltage
Ucl 制造商规定的电池或电池组的额定最大充电电压。 [ 来源：GB 31241—2022，3.13]
3.16
放电终止电压 end of discharge voltage
Ude 制造商推荐的电池或电池组放电结束时的带载电压。 [ 来源：GB 31241—2022，3.14，有修改 ]
3.17
放电截止电压 discharge cut-off voltage
Udo 制造商规定的电池或电池组安全放电的最低带载电压。 [ 来源：GB 31241—2022，3.16,有修改 ]
3.18
最大充电电流 maximum charging current
Icm 制造商规定的最大恒流充电电流。 [ 来源：GB 31241—2022，3.17]
3.19
最大放电电流 maximum discharging current
Idm 制造商规定的最大持续放电电流。 [ 来源：GB 31241—2022，3.20]
3.20
上限充电温度 upper limited charging temperature
Tcm 制造商规定的电池或电池组充电时的最高温度。 [ 来源：GB 31241—2022，3.23]
3.21
下限充电温度 lower limited charging temperature
Tcl 制造商规定的电池或电池组充电时的最低温度。 [ 来源：GB 31241—2022，3.24]
3.22
上限放电温度 upper limited discharging temperature
Tdm 制造商规定的电池或电池组放电时的最高温度。 [ 来源：GB 31241—2022，3.25]
3.23
下限放电温度 lower limited discharging temperature
Tdl 制造商规定的电池或电池组放电时的最低温度。 [ 来源：GB 31241—2022，3.26]
3.24
破裂 rupture
由于内部或外部因素引起电池外壳或电池组壳体的机械损伤，导致内部物质暴露或溢出，但没有
喷出。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.15]
3.25
漏液 leakage
非设计的，可见的液体电解质的漏出。
3.26
爆炸 explosion 电池或电池组的外壳剧烈破裂并且固体组件抛射出来产生的失效现象。 注：液体、气体或烟可能喷出。
[ 来源：IEC 63056:2020，3.16]
3.27
起火 fire
从电池、模块、电池包或电池组系统发出的持续时间大于 1 s 的火焰。 注：火焰是由燃烧产生的，燃烧是一种发光发热的化学反应。火花不能称为火焰。 [ 来源：IEC 62619:2022，3.17，有修改 ]
3.28
热失控 thermal runaway 由放热反应引起的电池发生不可控温升的现象。 [ 来源：IEC 62619:2022，3.23]
3.29
型式试验 type test 对有代表性的样品所进行的试验，用于确定其设计和制造是否能符合本文件的要求。 [ 来源：GB 4943.1—2022，3.3.6.15，有修改 ]
4 试验条件
4.1 试验的适用性
只有涉及安全性时才进行本文件规定的试验。 除非另有规定，测试完成后的样品不要求还能正常使用。
4.2 试验的环境条件
除非另有规定，试验一般在下列条件下进行。 a） 温度：25 ℃±5 ℃。
b） 相对湿度：不大于75%。 c） 气压：86 kPa～106 kPa。
4.3 参数测量公差
相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度应限定在下述公差范围内。 a） 电压：±0.5％。
b） 电流：±1％。 c） 温度：±2 ℃。 d） 时间：±0.1％。 e） 尺寸：±1％。
f） 质量：±1％。
上述公差包含了所用测量仪器的准确度、所采用的测试方法以及测试过程中引入的所有其他误差。
4.4 温度测量方法
采用热电偶法来测量样品的表面温度。温度测试点选取温度最不利点作为试验判定依据。
注：允许使用辅助方式寻找最不利点，如红外设备。
4.5 测试用充放电程序
4.5.1 测试用充电程序
电池或电池组采用下列方法之一进行充电：
a） 制造商规定的方法；
b） 以 0.2It 充电，当电池或电池组端电压达到充电限制电压（Ucl）时，改为恒压充电，直到充电电 流小于或等于 0.02It，停止充电。
在充电前电池或电池组先按照 4.5.2 规定的方法进行放电，并静置 10 min，大型电池或电池组静置
30 min。
除另有规定，优先推荐采用方法 a），当不可获得方法 a）的信息时，采用方法 b）。
4.5.2 测试用放电程序
电池或电池组以 0.2It 进行恒流放电至放电终止电压（Ude）。
对于不能在 0.2It 下恒流放电的电池组，准许在制造商规定电流下进行放电。
4.6 型式试验
4.6.1 样品的要求
除非另有规定，被测试样品应是客户将要接受的产品的代表性样品，包括小批量试产样品或是准备 向客户交货的产品，且生产后不超过 6 个月。
除非另有规定，若试验需要引入导线测试或连接时，引入导线测试或连接产生的总电阻应小于
20 mΩ。
4.6.2 样品的数量
除特殊说明外，每个试验项目的电池样品应为 3 个，电池组样品应为 1 个。
4.6.3 电池样品容量测试
电池样品的实际容量应大于或等于其额定容量，否则不能作为型式试验的典型样品。
电池先按照 4.5.1 规定的充电程序充满电，静置 10 min，再按照 4.5.2 规定的放电程序放电，放电时
所提供的容量即为电池的实际容量，大型电池静置 30 min。
当对容量测试结果有异议时，依据 25 ℃±2 ℃ 的环境温度作为仲裁条件重新测试。
4.6.4 样品的预处理
在进行 4.6.5 规定的试验项目前，应对样品进行如下预处理。 a） 充放电循环
电池或电池组按照 4.5 规定的充放电程序进行两个充放电完整循环，充放电程序之间静置 10 min，
大型电池或电池组静置 30 min。 b） 静电放电
电池组在进行 完 a） 充放电循环预处理后，按照 4.5.1 规定的充电程序充满电，还应按 GB/T 17626.2 的规定对电池组每个输出端子进行 4 kV 接触放电测试（±4 kV 各 10 次）和 8 kV 空气放 电测试（±8 kV 各 10 次）。
注1：当在进行 a）充放电循环预处理时同时进行容量测试，取两次充放电完整循环后容量的较小值作为样品容量。
注2：跌落样品不做静电放电预处理。 注3：在预处理过程中如发生起火、爆炸、漏液等现象也认为是不符合本文件要求。
4.6.5 试验项目
表 1 为电池的型式试验项目。
表 1 电池的型式试验
项目 章条号 试验内容 样品编号b
试验条件 4.6.3 电池容量测试 全部
4.6.4样品预处理全部
一般安全要求a 5.2 安全工作参数
5.3.1标识要求
电池电安全 6.1 高温外部短路 1～3
6.2过充电4～6
6.3强制放电7～9
环境安全 7.1 低气压 1～3
7.2温度循环1～3
7.3振动1～3
7.4加速度冲击1～3
7.5重物冲击10～12
环境安全 7.6 挤压 13～15
7.7浅刺（模拟内部短路）16～18
7.8热滥用19～21
7.9跌落22～24
其他要求 9.7.1 电池热失控 25～27
a 对制造商或生产厂提供的标签、 说明书、 材料等进行检查和试验。
b 如使用并联块代替电池进行试验，当有争议时，以使用电池进行试验的结果为准。
表 2 为电池组/电池组系统的型式试验项目。
表 2 电池组/电池组系统的型式试验
项目 章条号 试验内容 样品编号b
试验条件 4.6.4 样品预处理 全部
一般安全要求a 5.2 安全工作参数
5.3.1标识要求
5.3.2警示说明
5.3.3耐久性
环境安全 7.9 跌落 1
电池组系统电安全 8.3 过压充电控制 2
8.4过流充电控制2
8.5欠压放电控制2
8.6过热控制2
其他要求 9.1a 耐异常热 —
9.2a可运输的用于安装或维护的电池组系统外壳材料—
9.3a运输和安装过程中的电气绝缘检查—
9.4运输和安装过程中的短路保护3
9.5反向连接保护4
9.6电池组系统抗电强度5
9.7.2电池组系统热扩散6
如果电池组系统拆分为小的单元，准许单元代替电池组系统进行试验。制造商准许对单元添加最终电池组系统具有的功能。
制造商应明确声明每一项测试的测试单元
a 对制造商或生产厂提供的标签、 说明书、 材料、 零部件等进行检查和试验。
b 样品是电池组或电池组系统二者之一。
4.6.6 试验顺序
电池试验顺序按照附录 A。
4.6.7 试验判据
某项试验的受试样品全部测试合格，判定该项试验合格。
5 一般安全要求
5.1 一般安全性的考虑
电池和电池组的安全性从以下两种条件加以考虑： a） 正常条件；
b） 可合理预见的误使用、滥用及故障条件。 电池组系统应具备系统锁或系统锁功能。
当电池组系统中的一个或多个电池在工作期间偏离正常工作区域时，电池组系统应具有不可复位功 能以停止工作。该功能不应由用户重置或自动重置。
在检查电池组系统的状态是否符合电池组系统制造商手册后，恢复电池组系统的功能，电池组系统 维护手册应明确规定该程序。
根据应用，电池组系统允许最终放电，例如提供紧急功能。在这种情况下，电池极限（例如放电下 限电压或上限温度）在电池不会引起危险反应的范围内可能偏离一次。电池制造商应提供第二组限值， 在该限值中，电池组系统中的电池接受一次放电而不会发生危险反应，放电后电池不应再充电。
5.2 安全工作参数
为确保电池和电池组在不同条件下的使用安全，应规定其安全工作条件，包括温度范围、电压范围 和电流范围等参数。由于电池材料体系和结构的差异，其安全工作参数值可能不同。
制造商应在相应规格书中至少标明表 3 中的信息。
表 3 规格书中至少标明的信息
安全工作参数 符号
充电上限电压 Uup
充电限制电压 Ucl
放电终止电压 Ude
放电截止电压 Udo
最大充电电流 Icm
最大放电电流 Idm
上限充电温度 Tcm
下限充电温度 Tcl
上限放电温度 Tdm
下限放电温度 Tdl
5.3 标识和警示说明
5.3.1 标识要求
电池和电池组的标识应清晰可辨，且不应出现混淆。 使用中文标明以下标识：
a） 产品名称、型号；
b） 额定容量、额定能量、标称电压、充电限制电压、放电终止电压；
c） 正负极性，如使用“正、负”字样、“＋、－”符号或不同颜色（例如红色和黑色）表示；
d） 生产厂；
e） 生产日期或批号。 额定能量的标识值应满足额定能量的定义。
电池组标识均应在电池组本体上标明，应标出“型号、额定容量、额定能量、标称电压、充电限制 电压、生产厂”等中文引导词并与具体内容对应。生产日期或批号准许不使用引导词。
电池额定容量、 生产厂（ 或生产厂代码）、生产日期或批号、 型号和正负极性应在电池本体上标 明，其余标识允许在包装或规格书上标明。
对于标识编码的锂蓄电池和电池组，编码规则应符合相关国家或行业标准要求。
注1：生产厂代码含义要在最小包装或规格书进行说明。 注2：批号的含义要在最小包装或规格书进行说明，且含有生产日期信息。
5.3.2 警示说明
电池组的本体上应有中文警示说明。 示例1：禁止拆解、撞击、挤压或投入火中。 示例2：若出现严重鼓胀，切勿继续使用。
示例3：切勿置于高温环境中。
5.3.3 耐久性
电池组本体上的标识和警示说明应清晰可辨。 本文件所要求的任何标识和警示说明应是耐久的和醒目的。在确定其耐久性时，应包括正常使用时
对耐久性的影响因素。 通过检查、擦拭标识和警示说明来检验其是否合格。擦拭标识和警示说明时，应使用一块蘸有水的棉布擦拭 15 s，然后再用一块蘸有 75%（体积比）的医用酒精的棉布用手擦拭 15 s，试验后，标识和警 示说明仍应清晰，铭牌不应轻易被揭掉，而且不应出现卷边。
5.4 安全关键元器件
5.4.1 基本要求
在涉及安全的情况下，电池 、 电池模块及电池组系统中的元器件，如正温度系数热敏电阻器（PTC）、热熔断体等，应符合本文件的要求，或者符合有关元器件的国家标准、行业标准或其他规范 中与安全有关的要求。
注：只有当某一元器件明确属于基于预定用途的某一元器件国家标准、行业标准或其他的适用范围内时，才能认为
该标准是有关的。
5.4.2 元器件的评定和试验
元器件的评定和试验按下列规定进行。
a） 当元器件已被证实符合与有关的元器件国家标准、行业标准或其他规范相协调的某一标准时， 应检查该元器件是否按其额定值正确应用和使用。该元器件还应作为电池、电池组或管理系统 的一个组成部分接受本文件规定的有关试验，但不接受有关的元器件国家标准、行业标准或其 他规范中规定的那部分试验。
b） 当元器件未如上所述证实其是否符合有关标准时，应检查该元器件是否按规定的额定值正确应 用和使用。该元器件还应作为电池、电池组或管理系统的一个组成部分承受本文件规定的有关 试验，而且还要按电池、电池组或管理系统中实际存在的条件，承受该元器件标准规定的有关 试验。
注：为了检验元器件是否符合某个元器件的标准，通常单独对元器件进行有关试验。
c） 如果某元器件没有对应的国家标准、行业标准或其他规范，或元器件在电路中不按它们规定的 额定值使用，则该元器件应按电池、电池组或管理系统中实际存在的条件进行试验。试验所需 要的样品数量通常与等效标准所要求的数量相同。
6 电池电安全
6.1 高温外部短路
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，放置在 57 ℃±4 ℃ 的环境中，待电池达到 57 ℃±4 ℃ 后，再放置 30 min。然后用导线连接电池正负极端，并确保全部外部电阻不高于 5 mΩ。试验过程中监 测电池温度变化，当出现以下两种情形之一时，试验终止。
a） 电池温度下降值达到峰值温升的80%。 b） 短接时间达到6 h。
试验终止后观察 1 h。 电池应不起火、不爆炸。 当有争议时，a）和 b）选较严者。
由试验装置不合适导致的试验失败，应更换合适的试验装置后再进行本试验。
6.2 过充电
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，用制造商规定的最大充电电流充电。 当出现以下两种情形之一时，试验终止。
a） 充电至1.5倍的充电限制电压后持续恒压充电1 h。 b） 总充电时间达到1.5 h。
电池应不起火、不爆炸。
注：如果使用电池并联块或模块代替电池进行此试验，试验参数根据电池并联块或模块中电池串并联关系加倍，串 联增压，并联增流。
6.3 强制放电
将电池按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后， 以 1 It 的电流进行反向充电至负的充电上限电压
（－Uup），反向充电时间共计 90 min。
如果在反向充电 90 min 内，电压达到负的充电上限电压（－Uup），应通过减小电流保持该电压继 续进行反向充电，反向充电共计 90 min 后终止试验，如图 2 情况 1 所示。
如果在反向充电 90 min 内，电压未达到负的充电上限电压（－Uup），则反向充电共计 90 min 后终 止试验，如图 2 情况 2 所示。
电池应不起火、不爆炸。
注：图中的线仅作示例，实际不一定是线性或直的（水平部分除外）。
图 2 强制放电示意图
如果电池的最大放电电流小于 1 I t，则以最大放电电流进行反向充电，反向充电试验时间按公式 （1）计算。
t ─ 试验时间，单位为分（min）；
Im ─ 电池的最大放电电流，单位为安（A）。
7 环境安全
7.1 低气压
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，将电池放置于 20 ℃±5 ℃ 的真空箱中，抽真空将箱内压 强降低至 11.6 kPa，并保持 6 h。
具体试验方法按照 GB/T 2423.21 中的相关条款。 电池应不起火、不爆炸、不漏液。
7.2 温度循环
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，将电池放置在温度为 20 ℃±5 ℃ 的可控温的试验箱中进 行如下步骤：
a） 将试验箱温度升为72 ℃±2 ℃，并保持6 h；
b） 然后将试验箱温度降至－40 ℃±2 ℃，并保持6 h； c） 重复步骤a）~步骤b），共循环10次。
试验过程中每两个温度之间的转换时间应不大于 30 min，步骤示意图见图 3。 对于大型电池，暴露于极端试验温度（72 ℃±2 ℃ 或－40 ℃±2 ℃）的时间至少应为 12 h。 具体试验方法按照 GB/T 2423.22 中的相关条款。
电池应不起火、不爆炸、不漏液。
图 3 温度循环流程示意图
7.3 振动
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，将样品紧固在振动试验台上，按表 4 中的参数进行正弦 振动测试。
表 4 振动波形（正弦曲线）
每个方向进行 12 个循环，每个方向循环时间共计 3 h 的振动。 圆柱型电池按照其轴向和径向两个方向进行振动试验，方型电池和软包装电池按照三个相互垂直的方向进行振动试验。
具体试验方法按照 GB/T 2423.10 中的相关条款。 电池应不起火、不爆炸、不漏液。
7.4 加速度冲击
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，固定在冲击台上，进行半正弦脉冲冲击试验，峰值加速 度为 150 gn±25 gn，脉冲持续时间为 6 ms±1 ms。大型电池应经受峰值加速度 50 gn±8 gn、脉冲持续时 间 11 ms±2 ms 的半正波冲击。电池每个方向进行三次加速度冲击试验，接着在反方向进行三次加速度冲击试验。
圆柱型电池按照其轴向和径向两个方向进行冲击试验，总共进行 12 次冲击；方型电池和软包装电池按照三个相互垂直的方向依次进行冲击试验，总共进行 18 次冲击。 具体试验方法按照 GB/T 2423.5 中的相关条款。 电池应不起火、不爆炸、不漏液。
7.5 重物冲击
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电，静置 10 min，再按照 4.5.2 规定的试验方法放出额定容量 的 50% 后，将电池置于平台表面，将直径为 15.8 mm±0.1 mm 的金属棒横置在电池几何中心上表面，采 用质量为 9.1 kg±0.1 kg 的重物从 610 mm±25 mm 的高处自由落体状态撞击放有金属棒的样品表面，重 物冲击试验中圆柱型电池和方型电池电池放置示意图如图 4 所示，软包装电池放置示意图参考方型电 池。并观察 6 h。高度 610 mm±25 mm 为从样品最高表面到重物底部平面的高度。
要求圆柱型电池冲击试验时使其纵轴向与重物表面平行，金属棒与电池纵轴向垂直且尽量与冲击面 平行，方型电池和软包装电池只对宽面进行冲击试验。1 个样品只做一次冲击试验。
电池应不起火、不爆炸。
图 4 重物冲击试验中电池放置示意图
7.6 挤压
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，置于平面上，将半径（R）75 mm 的钢质半圆柱体置于 电池宽面上进行挤压，半圆柱体纵轴经过宽面几何中心且与电池极耳方向垂直，长度（L）应大于被挤 压电池尺寸，施加 50 kN±1 kN 的挤压力，挤压电池的速度为 0.1 mm/s。一旦压力达到最大值或电池的 电压下降三分之一时，停止挤压试验。试验过程中电池应防止发生外部短路。试验后观察 1 h。
圆柱型电池挤压时使其纵轴向与平面平行，方型电池和软包装电池只对电池的宽面进行挤压试验。 试验中半圆柱体参照图 5 所示。1 个样品只做一次挤压试验。 挤压过程中，挤压达到截止条件和挤压装置停止的时间间隔应不大于 100 ms。 电池应不起火、不爆炸。
图 5 挤压试验中半圆柱体示意图
7.7 浅刺（模拟内部短路）
将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，用 Φ 5 mm 的耐高温钢针（如钨钢， 针尖的圆锥角为 45°），以 0.1 mm/s 的速度，从垂直于电池极板的方向刺入电池 10 mm 深度或电池厚的 30％，取较大 值，刺入位置宜靠近所刺面的几何中心，钢针停留在电池中，观察 1 h。
电池应不起火、不爆炸。 刺入电池深度为实际刺入深度减去电池外壳厚度后的深度，对于电池外壳厚度小于或等于
10 mm 的，按 10 mm 计入。
7.8 热滥用
将电池按 照 4.5. 1 规定的试验方法充满电后，将电池放入试验箱中 。 试验箱试验环境温度以
（5±2）℃/min 的温升速率进行升温，当箱内温度达到（130±2）℃ 后恒温，并持续 1 h。
电池应不起火、不爆炸。
7.9 跌落
7.9.1 一般要求
将电池或电池组按照 4.5.1 的试验方法充满电后，按表 5 和图 6 的跌落高度及方式自由落体跌落于混 凝土板或金属板上，如果是金属板，通过合适的措施避免电池或电池组系统的外部短路。
如果使用电池并联块或模块代替电池进行此试验，跌落高度以最小组成单体电池质量对应的高度进 行试验。
非悬挂式大型电池组允许选用有监控电路的电池模块和其机械固定框架进行本项试验，按样品最不 利的跌落高度，最大平面向下跌落于混凝土板上或金属板上。
试验后需观察 1 h。
样品应不起火、不爆炸。
表 5 跌落测试方式和条件
a 质量为三个样品实测值的平均值。
b 试验的跌落高度以样品的实测质量，根据线性内插法计算得到，如图 6所示。
c 样品的底面由制造商规定。
图 6 跌落高度与样品质量关系图
7.9.2 整体跌落试验
质量小于 50 kg 的样品，采用整体跌落试验。
充满电的样品以 0.2It 恒流放电至制造商规定的安装或维护的荷电状态。若制造商未规定，充电后样 品不进行放电。
样品按照表 5 中规定的高度 1 次跌落在混凝土板或金属地板上，如果是金属板，通过合适的措施避 免电池或电池组系统的外部短路。
质量小于 7 kg 的样品进行自由跌落，7 kg 及以上，50 kg 以下的样品进行底面向下方跌落，由制造商 规定测试单元的底面。
测试完成后样品至少静置 1 h 并目测检查。
7.9.3 边和角跌落测试
质量在 50 kg 及以上的样品，采用边和角跌落试验。
充满电的样品，按照表 5 中规定的高度 2 次跌落在混凝土板上。跌落测试条件如图 7、图 8 和图 9 所 示，选择最短边缘以及对应的角为跌落点。
充满电的样品以 0.2 It 恒流放电至制造商规定的安装或维护的荷电状态。若制造商未规定安装或维护 的荷电状态，充满电后样品不进行放电。
样品按照表 5 中规定的高度 2 次跌落在混凝土板或金属地板上，跌落测试应保证如图 7、 图 8 和 图 9 所示的最短边跌落和角跌落能够重复的撞击点。每种撞击类型的两次撞击应位于同一角落和同一最 短边。对于角和边跌落，样品的放置方向应确保穿过待撞击角/边的直线，且试验装置几何中心大致垂直于撞击表面。测试完成后样品静置至少 1 h 并目测检查。 样品通过手持跌落，当使用起重释放装置，则释放时，不应向装置施加旋转或侧向力。
图 7 跌落位置
图 8 最短边跌落试验
图 9 角跌落试验
8 电池组系统电安全
8.1 电池组管理单元/电池组管理系统要求
电能存储系统用锂蓄电池组系统应设计有电池组管理单元（BMU）或电池组管理系统（BMS）， 确保电池和电池组在指定的工作范围内工作。BMU/BMS 应能发现电池和电池组的电压、温度和电流 的异常状态并做出控制。
8.2 试验样品
试验样品为电池组系统，或者小的单元，详见表 2。
样品以正常工作状态进行试验（ 仅由 BMU/BMS 进行控制的试验样品，闭合终端接触器）， 除8.6 外，如果试验样品有散热系统，应根据实际应用策略将其开启或关闭。
8.3 过压充电控制
将样品按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后，用推荐最大充电电流充电，充电电压设置为充电上限电压的 1.1 倍以上。如果难以使用整个样品进行试验，准许选择样品的一部分进行试验。
充电至 BMU/BMS 终止充电。将样品进行 3 次测试。数据采集/监视设备应在充电结束后保持 1 h。
试验样品的各项功能在测试过程中应能完全按照设计正常工作。充电示例见图 10。
如果 BMU/BMS 没有终止充电，试验应在出于安全考虑的合适时机停止，比如，当电池电压超过103% 的电池充电上限电压时，或者超过电池充电上限电压的时间达到 1 min 时。
图 10 过压充电电路结构示例
BMU/BMS 在电池超过充电上限电压前终止充电，应不起火、不爆炸。 试验过程中保护系统符合保护策略发生不可恢复性的断路也准许判定为合格，但发生不可恢复的短路不应判定为合格。
8.4 过流充电控制
将样品按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后，用超过最大充电电流 20% 的电流进行充电。将样品进
行 3 次测试。数据采集/监视设备应在充电结束后保持 1 h。试验样品的各项功能在测试过程中应能完全 按照设计正常工作。
BMU/BMS 应发现过流充电并将充电电流控制在最大充电电流以下（包括切断充放电回路）。不起 火，不爆炸。
试验过程中保护系统符合保护策略发生不可恢复性的断路，准许判定为合格；但发生不可恢复的短 路不应判定为合格。
8.5 欠压放电控制
将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后, 以 0.2 It 放电至额定容量的 30％。然后以规定的最大放 电电流进行放电。
BMU/BMS 在电池放电至放电截止电压前终止放电。 如果难以对整个电池组系统进行欠压放电，准许选择样品的一部分（如电池组系统中的电池）进行
试验。
将样品进行 3 次测试。
数据采集/监视设备应在放电结束后保持 1 h。试验样品的各项功能在测试过程中应能完全按照设计 正常工作。
BMU/BMS 应采取动作切断放电电流。不起火，不爆炸。 试验过程中保护系统符合保护策略发生不可恢复性的断路也准许判定为合格，但发生不可恢复的短
路不应判定为合格。
8.6 过热控制
样品按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后，将样品按照推荐的电流充电至额定容量的 50%。使样品 的温度上升至比最高工作温度高 5 ℃，在此高温下继续充电至 BMS 终止充电。数据采集/监视设备应在 试验结束后保持 1 h（如 BMS 终止充电）。
注：最高工作温度指电池或电池组的上限充电温度值，取较小者。
BMU/BMS 应能发现过高温度并终止充电。试验样品的各项功能在测试过程中应能完全按照设计正 常工作。
试验过程中保护系统符合保护策略发生不可恢复性的断路也准许判定为合格，但发生不可恢复的短 路不应判定为合格。
9 其他要求
9.1 耐异常热
直接安装在带危险电压的部件上的非金属材料应能抵抗异常加热。根据 GB/T 5169.21，通过对零件 进行球压试验来检查合规性。如果通过对材料物理特性的检查能清楚地看出其将满足本试验的要求，则 不进行试验。试验在温度为（ΔT+Tmax+15 ℃）±2 ℃ 的加热箱中进行。
注1：ΔT 是指在 25 ℃±5 ℃ 条件下，制造商规定的最不利运行条件下热塑性部件的最大温升。
注2：Tmax 指电池组系统制造商规定的上限环境温度。
9.2 可运输的用于安装或维护的电池组系统外壳材料
用做外壳的热塑性材料应使用 V﹘1 或 V﹘0 级材料。 材料在最薄使用厚度下根据 GB/T 5169.16 进行试验。
9.3 运输和安装过程中的电气绝缘检查
在运输和安装过程中，电池包或电池组模块或电池并联块的危险带电部件应覆盖或绝缘，以防人员 接触。通过绝缘电阻测试或其他等效测试方法来检查是否符合电气绝缘。
正极端与电池组除带电可触及表面以外的外部暴露金属表面间的绝缘电阻在施加直流 500 V 电压
60 s 下应不小于 5 MΩ。
内部配线及其绝缘特性应能承受最高的预期电流、电压和温度。布线方向应确保导线之间保持足够 的电气间隙和爬电距离。内部连接的机械完整性应能适应可合理预见的误使用条件（例如单靠锡焊不被认为是可靠的安全防护连接方式）。相关检验方法按照 GB 4943.1—2022 的规定。
9.4 运输和安装过程中的短路保护
将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电。样品放置在室温下，直至样品温度稳定在 25 ℃±5 ℃。 短路样品的正负极端子，外部短路电阻为（30 mΩ±10 mΩ）×模块结构系数（电池串联数/电池并联 数），或不大于 5 mΩ，取较高值。 并确保全部外部电阻不高于 100 mΩ。 试验过程中监测电池温度变 化，当出现以下两种情形之一时，试验终止。
a） 外壳温度下降值达到峰值温升的80%。 b） 短接时间达到6 h。 试验后样品应不破裂、不起火、不爆炸。 当有争议时，a）和 b）选较严者。
注：样品为电池组系统，如果为运输方便，电池包被分为了多个部分，每个部分也需要通过该测试。
9.5 反向连接保护
将电池组（或模块）按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，以 0.2 It 放电至由电池组系统制造商规定 的运输或维护的荷电状态。如有可能，切断 BMS 和电池组系统的主电源。反接电池组系统中的一个样 品，电池组系统中的其他样品保持正确的极性。打开 BMS 和电池组系统的主电源。以制造商规定的条 件对电池组系统进行充电，直至充满或保护功能停止充电。电池组系统应放置 1 h。如果电池组系统能 进行放电，以制造商规定的最大放电电流进行放电，直至电池组系统终止放电。 电池组系统应放置 1 h。如果电池组系统无法进行放电，则放置 1 h，而不进行放电。
试验后样品不破裂、不起火、不爆炸。 如果样品具备防止反向连接的特点，或在工厂模块或电池包已与带有 BMS 的电池组系统连接好
了。准许不进行该测试。 运输过程中宜断开模块之间的电连接。
9.6 电池组系统抗电强度
电池组系统按照 GB 4943.1—2022 中 5.4.8 进行湿热处理后，应符合 GB 4943.1—2022 中 5.4.9 规定 抗电强度试验要求。
9.7 电池热失控与电池组系统热扩散
9.7.1 电池热失控
电池按照附录 B 进行热失控试验后，应不起火、不爆炸。
9.7.2 电池组系统热扩散
电池组系统热扩散按照以下要求和试验方法进行。 a） 目的
本试验评估电池组系统承受单电池热失控事件的能力，以确保热失控事件不会导致电池组系统 着火。
b） 试验
将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，激光加热电池组系统内的一个电池（以下简称为目标电 池），直至该电池发生热失控。电池热失控开始后，关闭热源，观察电池组系统 24 h。激光测试程序示 例见附录 C。
准许使用激光以外的其他方法引发目标电池的热失控,见附录 D。当有争议时，选较严者。
准许对电池组系统进行改装，以促进电池的热失控。改装应尽量减少，且不应影响电池组系统的热 性能。
准许采用模块代替电池组系统进行试验。为确保试验结果的一致性，试验模块需要满足被加热的电 池周围相邻的电池布局与电池组中的布局一致。
造成电池热失控所使用的方法应在测试报告中说明。 本项试验在具有防护措施的场所进行，试验进行时采取安全警示。
c） 合格判据
电池间应不发生热扩散，电池组系统应无外部火焰、电池组系统外壳应不发生破裂。 如果电池组系统没有外壳，制造商应指定防火区域。
注：由目标电池引起的起火或者电池组系统外壳破裂是允许的， 因为故意造成目标电池热失控是作为测试目的的 触发。
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