ChinaAutoRegs｜GBT 44649-2024英文版翻译 电动道路车辆用镍氢电池和模块 安全要求
Nickel-Metal Hydride Cells and Modules Used for Electric Road Vehicles—Safety Requirements

CONTENTS

Foreword
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 General Test Requirements
4.1 Accuracy of measuring instruments
4.2 General test conditions
5 Electrical Testing
5.1 General charge conditions
5.2 Capacity
5.3 State of charge (SoC) adjustment
6 Safety Tests
6.1 General Requirements
6.2 Mechanical test
6.3 Temperature test
6.4 Electrical test

1范围
本文件规定了电动道路车辆（EV）用银氢（Ni-MH）电池和模块安全性能的测试和验收。电动道 路车辆（EV）包括纯电动汽车（BEV）和混合电动汽车（HEV）。
本文件不适用于银氢（Ni-MH）电池在运输和储存过程中的安全性评估。
注1：本文件中.银氢（Ni-MH）二次电池是指密封的金属氢化物银电池：这些密封电池使用氢氧化银作为正极， 氢合金作为负极,碱性水溶液如氢氧化钾作为电解液。密封型电池能够保持其密封状态，并且在电池制造商规 定的温度范围内充电和放电时不会释放气体或液体的电池。这些电池配备有气体释放装置以防止爆炸。
注2：本文件是为了确保在电动道路乍正常运行的过程中，电池系统在预期使用和合理可预见的误用情况下的基本 安全性能。
注3：本文件中，电池的所有描述都适用于模块测试。
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 2900.41—2008 电工术语 原电池和蓄电池［IEC 60050 （482） ： 2004, IDT］
GB/T 19596—2017 电动汽车术语
GB 38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求
IEC 61434含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池 碱性二次电池和电池组标准中电流指 定指南（Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes-Guide to des¬ignation of current in alkaline secondary cell and battery standards ）
3术语和定义
GB/T 2900.41—2008和GB/T 19596—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
纯电动汽车 battery electric vehicle; BEV
驱动能量完全由电能提供的、由电机驱动的汽车。
注：电机的张动电能来源于车载可充电储能系统或其他能堆储存装置。
［来源：GB/T 19596—2017, 3.1.1.1,有修改］
3.2
爆炸 explosion
电池容器剧烈打开，主要部件被强行排出时发生的故障。
3.3
着火fire
从电池中排出的火焰。
3.4
混合电动汽车 hybrid electric vehicle; HEV
能够至少从下述两类车载储存的能吊中获得动力的汽车：
——可消耗的燃料；
—— 可再充电能/能量储存装置。
［来源:GB/T 19596—2017, 3.1.1.2］
3.5
模组 module
以串联和/或并联方式连接在一起的，尚未配备最终外壳、布置端子和安装电控装置的.有或没有 保护装置［例如保险丝或正温度系数（PTC ）］的一组电池。
3.6
额定容量 rated capacity
在规定条件下测定并由制造商声明的电池容量值。
注：单体电池或电池的额定容量g由电池制造商声明。
［来源：GB/T 2900.41—2008, 482-03-15,有修改］
3.7
荷电状态 state of charge; SoC
当前蓄电池中按照规定放电条件可释放的容量占可用容量的百分比。
［来源：GB/T 19596—2017, 3.3.325］
4 一般测试要求
4.1 测量设备精度
4.1.1 电气测量设备
4.1.1.1 测量装置的范围
使用的仪器/装置应能准确地测量电压和电流值。仪器/装置的量程和测量方法的选择应确保每项试 验规定的精度。对于模拟式仪器，读数应取刻度盘的后1/3处的位置。任何其他具有同等精度的测量仪 器都可使用。
4.1.1.2 电压测量
用于电压测量的仪器精度应等于0.5或更高等级。所用电压表的电阻至少应为1 000 fl/Vo
4.1.1.3 电流测量
用于电流测量的仪器精度应等于0.5或更高等级。电流表、分流器和引线的整个总成的精度等级应为0.5或更高。
4.1.2 公差
相对于规定值或实际值，受控值或被测值的总体精度应在以下公差范围内：
a）电压± 1 % ；
b）电流士 1 % ;
c）温度±2℃；
d）时间 ±0.1%；
e）尺寸土 0.l%。
这些公差包括测量仪器的综合精度、使用的测盘技术以及测试过程中所有其他的误差。
4.2 一般测试条件
4.2.1 测试温度
如果没有其他规定9在每次测试前，电池应在环境温度25℃士 2℃下稳定1 h〜4h° 除另有规定，电池应在本文件规定的环境温度下进行测试。
4.2.2 温度测量
应采用具有4.L2规定的公差和校准精度的表面温度测量装置来测量电池的温度。应在最能反映电池 温度的位置进行测量。如果有必要，也可在其他适当位置进行测量。
电池温度测量的例子见图1。温度测量应遵守电池制造商所规定的要求。

标引序号说明：
1—方形蓄电池；
2——温度测量装置;
3——网柱形蓄电池;
4——电池；
5——电池；
6——电池；
7——绝缘材料。
图1电池温度测量的图例
4.2.3 尺寸测量
按4.1.2测量电池的总宽度、厚度或直径、长度的最大外形尺寸。测量数值应保留3位有效数字。
最大尺寸的示例见图2。
柱形电池（类型a）
柱形电池（类型b）
C）方形蓄电池（类型a）
d）方形蓄电池（类型b）
标引序号说明：
1—总宽度；
2——总厚度；
3—直径；
4——总长度（包括终端）；
5——总长度（不包括终端）。
图2电池最大尺寸的图例
5电气测试
5.1 一般充电条件
除另有规定，否则在进行电气测试前，电池应按以下方式进行充电：
——步躲1：在充电之前，电池应放置在环境温度下，以1/3乙恒定电流放电到电池制造商指定的终 止电压；
——步骤2：在环境温度下，按电池制造商指定的充电方法对电池进行充电。
5.2 容量
在按5.3调整充电状态之前，应按以下步骤确认电池的额定容量。
—步骤1：电池按5.1的规定进行充电。充电后，电池温度应按421进行稳定。
——步骤2：电池应在环境温度下，以4放电至0.9 V。最大放电电流为200 A。当测试模块时，终止电压的数值是一个电池的终止电压和在模块中串联连接的电池数量的乘积。
电流乙的测试方法按IEC 61434中定义。
——步骤3：测量放电持续时间直到达到终止电压，并计算电池的容量，保留三位有效数字。
5.3 充电状态（SoC）的调整
测试电池应按以下步骤进行充电。充电状态的调整是为测试准备不同充电状态电池的程序。
——步骤1：电池按5.1充电。
——步骤2：根据4.2.1,将电池放在环境温度下保持静置。
——步骤3：电池应在环境温度下以1/34的恒定电流放电器一）h0电池当前的SoC为〃%,每 次测试均需调整。
6安全测试
警示：在试验测试选择时，如选择方案A,其他的测试方法只能选择方案A;如选择方案B,其他 的测试方法只能选择方案B。
6.1 通用要求
应在电池制造商规定的条件下，使用出厂不超过6个月的电池或模块进行安全测试。
根据电池制造商和客户之间的协议，确定每个测试所需的电池数量。
规定的所有试验，应记录试验安装情况,包括电池或模块的安全性和接线情况。
注：如有必要，为了防止变形，在不违反试验目的的情况下，在试验过程中对电池进行维护。
6.2 机械测试
6.2.1 机械冲击
6.2.1.1 测试目的
本测试是为了验证电池在车辆碰撞中可能发生的惯性载荷作用下的安全性能。
6.2.1.2 测试步骤
测试应按以下步骤进行：
——步骤1：根据5.3,将BEV应用电池的SoC调整为100%,将HEV应用电池的SoC调整为80%。
—步骤2：电池应通过一个刚结构支架固定在试验机上。该支架将支撑电池的所有表面。
——步骤3：对电池施加峰值加速度为50部（都表示标准重力加速度，为9.806 65 0!浮），脉冲持续 时间为11 ms的半正弦冲击。在3个相互垂直的安装位置上，电池应在正方向上各承受3次冲 击，然后在负方向上各承受3次冲击，共计18次冲击。
6.2.1.3 验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。
6.2.2 挤压
6.2.2.1 测试目的
本测试是用来测量电池对可能引起形变的外部负载力的反应。
6.2.2.2 测试
方案A：测试应按以下步骤进行。
步骤1：根据5.3,将BEV应用电池的SoC调整为100%,将HEV应用电池的SoC调整为80%。
——步骤2：电池应放置在绝缘固体平面上，用挤压工具（圆棒或半圆棒，或直径150mm的圆球或 半圆球）进行挤压。宜使用圆棒挤压圆柱形电池以及柱形电池的外壳，使用圆球挤压方形电池 （见图3）。挤压力宜尽可能垂直于电池正、负极的表面层。挤压力宜尽可能作用于电池的中 心（见图3）。挤压速度应小于或等于6 mm/min。
—步骤3：以下情况发生时（先到为准），应释放挤压力：电压突然下降到电池原来电压的 1/3时；电池的变形度达到15%或者更高时；施加的力是电池质量的1000倍时。观察电池24 h或 直至电池温度下降到最高温升的80%,两者中先到为准。
方案B：测试步骤按GB 38031—2020。
挤压工具

4
例B
标引序号说明：
1——半圆棒：
2——圆柱形蓄电池；
3——半球；
4——方形蓄电池。
3挤压测试的例
6.2.2.3 验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。
6.2.3 振动
6.2.3.1 测试目的
本测试是为了验证电池在振动环境下的安全性能。在车辆正常运行期间,电池的安全性能可能会因 受振动而产生变化。
6.2.3.2 测试步骤
测试应按以下步骤进行。
——步骤1：根据5.3,将BEV应用电池的SoC调整为100%,将HEV应用电池的SoC调整为80%。
步骤2：电池应经受正弦波形的振动15min,从7Hz扫描到50Hz,再返网到7 Hz。在电池制造 商指定的电池安装方向的垂直方向重复以上循环12次，历时3 ho
频率和加速度的对应关系如表1所示。
表1频率和加速度
频率/Hz 加速度/（ m*s 2）
7〜18 10
18 〜30 逐渐的从10到2
30 〜50 2
注1：根据电池制造商的要求,采用更高的加速度和更高的频率。
注2：由汽车制造商指定的振动测试条件来替代本表中的频率——加速度对应关系。

——步骤3：应在环境温度下观察lh再结束测试。
6.2.3.3 验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。
6.3 温度测试
6.3.1 高温耐久
6.3.1.1 测试目的
本测试是为了模拟电池在车辆正常运行期间将经受的高温环境，并验证电池在这种条件下的安全 性能。
6.3.1.2 测试步骤
方案A：测试应按以下步骤进行。
——步骤1：根据5.3,将BEV应用电池的SoC调整为100%, HEV应用电池的SoC调整为80%。
——步骤2：电池应放置在具有循环空气的箱体中。箱体内温度为60℃±2℃,电池应在此温度下
保持2h。然后，将温度降至25 ℃± 2 °C,并观察箱体中电池lh。
注：如有必要.为了防止变形,在试验期间,电池在不违反试验目的的情况下进行维护。
方案B：测试步骤按GB 38031—2020o
6.3.1.3 验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。
6.3.2 温度循环
6.3.2.1 测试目的
本试验模拟可导致电池组件膨胀和收缩的高、低温交替环境，并验证电池在此条件下的安全性能。
方案A：
测试步骤如下。
—步骤1：根据5.3,将BEV应用电池的SoC调整为100%,将HEV应用电池的SoC调整为80%。
—步骤2：所有会影响电池性能和与试验结果有关的保护装置都应正常使用。
—步骤3：除非电池制造商要求更高温度，否则电池应在60℃±2℃下至少保存6h。然后，除非
电池制造要求更高温度，电池应在一40 °C士 2 ℃或更低温度下存储至少6 h。在这两个极端温度
测试之间的最大时间间隔为30 min。此步骤应重复进行，直到至少完成5个循环，之后电池在 室温条件下保存24 ho
步骤4：在完成上述试验步骤后应在环境温度下观察电池lh。
方案B：
测试步骤按GB 38031 2020o
6.3.2.3验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。
6.4电气测试
6.4.1 外部短路电流
6.4.1.1 测试目的
本测试是为了验证电池在外部短路时的安全性能。
6.4.1.2 测试步骤
方案A：
测试步骤如下。
—步骤1：电池应按照5.1充满电。
—步骤2：应通过外部电阻将电池的正、负端子连接10min进行短路测试。每个电池的总外部电阻 应不大于5m。，也可由客户和电池制造商规定。
—步骤3：在完成上述试验步骤后应在环境温度下观察电池1 h0
方案B：
测试步骤按GB 38031—2020o
6.4.1.3 验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。
6.4.2 过充电
6.4.2.1 测试目的
本测试的目的是验证电池在过充电条件下的安全性能。
6.4.2.2 测试步骤
方案A：
测试步骤如下。
—步骤1：根据5.3调整电池的SoC为100%。
—步骤2：在环境温度下，使用能提供恒定充电电流的电源，以电池制造商规定的充电电流继续 对电池进行充电，使电池的SoC超过100%。
继续充电至额定容量的200% o
—步骤3：在完成上述试验步骤后应在环境温度下观察电池1 ho
方案B：
测试步骤按GB 38031 2020。
6.4.2.3 验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。
6.4.3 强制放电
6.4.3.1 测试目的
本测试是为了验证电池在强制放电时的安全性能。
6.4.3.2 测试步骤
方案A：
将完全放电的电池以M放电90 min,在90 min前，继续放电至额定容量的150%。
继续放电至额定容量的150%。
方案B：
测试步骤按GB 38031—2020
6.4.3.3 验收指标
在测试过程中，电池不应出现着火或爆炸的迹象。

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