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GB/T 44257.1-2024

基本信息

标准号: GB/T 44257.1-2024

中文名称:电动土方机械用动力电池 第1部分:安全要求

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Traction battery of electric earth-moving machinery—Part 1:Safety requirements

标准状态:现行

发布日期:2024-07-24

实施日期:2024-07-24

出版语种:简体中文

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相关标签: 电动 土方 机械 动力电池 安全

标准分类号

标准ICS号:材料储运设备>>53.100土方机械

中标分类号:工程建设>>施工机械设备>>P97建筑工程施工机械

关联标准

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:36页

标准价格:59.0

相关单位信息

起草人:吴凯 肖鹏辉 赵明 黄向荣 张悦 刘延刚 陈宝庆 王俊燕 罗浩亮 黄昆杰 李来平 薛伟 徐宇虹 李东升 孙卫阳 肖宁强 周德峰 蒋于伟 陈世龙 王金路

起草单位:宁德时代新能源科技股份有限公司、江苏徐工工程机械研究院有限公司、广西柳工机械股份有限公司、陕西同力重工新能源智能科技有限公司、博雷顿科技股份公司、亿恩新动力科技(山东)有限公司、天津工程机械研究院有限公司、厦门厦工机械股份有限公司等

归口单位:全国土方机械标准化技术委员会(SAC/TC 334)

提出单位:中国机械工业联合会

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件规定了电动土方机械用动力电池单体、电池包或电池系统的安全要求,描述了相关试验方法。 本文件适用于电动土方机械用动力锂离子电池的制造,其他类型动力电池的制造参照执行


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标准内容

ICS53.100
CCSP97
中华人民共和国国家标准
GB/T44257.1—2024
电动土方机械用动力电池
第1部分:安全要求 
Traction battery of electric earth-moving machinery-Part 1 : Safety requirements2024-07-24发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-07-24实施
范围·
规范性引用文件·
术语和定义
符号和缩略语·
安全要求··
试验条件
试验准备
8试验方法
附录A(规范性)热扩散试验
附录B(资料性)
电池包或电池系统的典型结构:附录C(规范性)
参考文献
电池包或电池系统绝缘电阻测试方法个温度循环试验示意图
设备电池包或电池系统随机振动测试曲线图3
机械冲击脉冲容差范围示意图
模拟碰撞脉冲容差范围示意图·挤压板形式一示意图·
挤压板形式
温湿度:
二示意图·
外部火烧示意
耐火隔板的尺升和技才
温度冲击试验示
盐雾试验循:
内部加热触发电池单体顶盖的出线孔位置示意图加热装置布置及其连接导线引出示意针刺触发时温度传感器的布置位置示意图外部加热触发时温度传感:
的布置位置示意图
内部加热触发时温度传感器的布置位置示意图电池包典型结
含集成电池控制单元的电池系纟GB/T44257.1—2024
GB/T44257.1—2024
外置集成电池控制单元的电池系统典型结构绝缘电阻测量步骤1·
绝缘电阻测量步骤2
表1温度循环试验的一个循环温度和时间表2电池包或电池系统的振动测试条件表3机械冲击测试参数··
表4机械冲击脉冲容差范围
表5模拟碰撞脉冲容差范围.
表A.1热扩散分析与验证报告详细内容.表A.2加热装置功率选择·
表A.3加热片规格说明及使用指南·I
GB/T44257.1—2024
第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则定起草。
本文件是GB/T44257《电动土方机械用动力电池》的第1部分。GB/T44257已经发布了以下部分:
第1部分:安全要求;
第2部分:电性能要求。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国土方机械标准化技术委员会(SAC/TC334)归口。本文件起草单位:宁德时代新能源科技股份有限公司、江苏徐工工程机械研究院有限公司、广西柳工机械股份有限公司、陕西同力重工新能源智能科技有限公司、博雷顿科技股份公司、亿恩新动力科技(山东)有限公司、天津工程机械研究院有限公司、厦门厦工机械股份有限公司、上海启源芯动力科技有限公司、江苏远航锦锂新能源科技有限公司、内蒙古北方重型汽车股份有限公司、临沂临工新能源科技有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、中铁十四局集团装备有限公司、湖南湘电绿能智控有限公司、微宏动力系统(湖州)有限公司、海斯特美科斯叉车(浙江)有限公司。本文件主要起草人:吴凯、肖鹏辉、赵明、黄向荣、张悦、刘延刚、陈宝庆、王俊燕、罗浩亮、黄昆杰李来平、薛伟、徐宇虹、李东升、孙卫阳、肖宁强、周德峰、蒋于伟、陈世龙、王金路Ⅲ
GB/T 44257.1—2024
GB/T44257《电动土方机械用动力电池》是指导我国电动土方机械用动力电池安全可靠性的基础性和通用性标准。GB/T44257旨在确立适用于土方机械用动力电池产品相关的通用性安全要求以及电性能要求,拟由两个部分构成,一第1部分:安全要求。目的在于确立适用于电动土方机械行业用动力锂离子电池的安全要求。
第2部分:电性能要求。目的在于确立适用于电动土方机械用动力锂离子电池的电性能要求。
第1部分和第2部分配合使用,以便更好地满足电动土方机械行业使用要求IV
1范围
电动土方机械用动力电池
第1部分:安全要求
GB/T44257.1—2024
本文件规定了电动土方机械用动力电池单体、电池包或电池系统的安全要求,描述了相关试验方法。
本文件适用于电动土方机械用动力锂离子电池的制造,其他类型动力电池的制造参照执行。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/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h十12h循环)
GB/T2423.17E
电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾GB/T2423.43电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装
GB/T2423.56环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动和导则GB/T4208一2017外壳防护等级(IP代码)GB/T28046.4一2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷
GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求GB/T44254电动土方机械术语
3术语和定义
GB38031、GB/T44254界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
电动土方机械electric earth-movingmachinery;EEMM运行能量全部或部分由电能提供的土方机械注1:运行能量指土方机械作业所需要的能量,包括能量输入、能量输出以及中间的能量转换过程注2:电能来源于机载可充电储能系统、燃料电池、发电机装置、外接线网或其他外部储能装置等。[来源:GB/T44254—2024,3.1.1]3.2
本battery cell
电池单体bzxz.net
将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置。注:通常包括电极、隔膜、电解液、外壳和端子,并被设计成可充电。也称作电芯来源:GB/T44254—2024,3.2.1.3.11
GB/T44257.1—2024
电池包batterypack
具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元注:通常包括电池单体或电池模块、电池管理系统(不含BCU)、电池箱及相应附件(冷却部件、连接线缆等)。L来源:GB/T44254—2024,3.2.1.3.63.4
battery system
电池系统
由一个或一个以上电池包及相应附件(电池管理系统、高压电路、低压电路、热管理组件、机械装置等)构成的能量存储装置。
[来源:GB/T44254—2024,3.2.1.3.8]4符号和缩略语
4.1符号
下列符号适用于本文件。
I:1h率放电电流(A),其数值等于额定容量值I3:3h率放电电流(A),其数值等于额定容量值的1/3。4.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BCU:电池控制单元(batterycontrolunit)FS:满量程(full scale)
PSD:功率谱密度(powerspectraldensity)RMS:均方根(rootmeansquare)SOC:荷电状态(state-of-charge)5安全要求
电池单体的安全要求
5.1.1电池单体按照8.1.2进行过放电试验,应不起火、不爆炸。5.1.2
电池单体按照8.1.3进行过充电试验,应不起火、不爆炸。5.1.3电池单体按照8.1.4进行外部短路试验,应不起火、不爆炸。5.1.4电池单体按照8.1.5进行加热试验,应不起火、不爆炸。5.1.5电池单体按照8.1.6进行温度循环试验,应不起火、不爆炸。5.1.6
电池单体按照8.1.7进行挤压试验,应不起火、不爆炸。5.2电池包或电池系统的安全要求5.2.1电池包或电池系统按照8.2.1进行振动试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不应触发制造商规定的电压、温度锐变阈值。试验后的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.2电池包或电池系统按照8.2.2进行机械冲击试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻不应小于1002/V。5.2.3电池包或电池系统按照8.2.3进行模拟碰撞试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验2
后的绝缘电阻不应小于1002/V
5.2.4电池包或电池系统按照8.2.4进行挤压试验,应不起火、不爆炸。GB/T44257.1—2024
5.2.5电池包或电池系统按照8.2.5进行湿热循环试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后30min之内的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.6电池包或电池系统按照8.2.6进行防尘防水试验,试验后应满足IP67要求,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.7电池包或电池系统按照8.2.7进行外部火烧试验,应不爆炸。5.2.8电池包或电池系统按照8.2.8进行温度冲击试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.9电池包或电池系统按照8.2.9进行盐雾试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻不应小于1002/V。
5.2.10电池包或电池系统按照8.2.10进行高海拨试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不应触发制造商规定的电压、电流锐变阈值。试验后的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.11电池系统按照8.2.11进行过温保护试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不应触发制造商规定的温度锐变阈值。试验后的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.12电池系统按照8.2.12进行过流保护试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不应触发制造商规定的电流锐变阈值。试验后的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.13电池系统按照8.2.13进行外部短路保护试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻不应小于1002/V。
5.2.14电池系统按照8.2.14进行过充电保护试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象,且不应触发制造商规定的电压锐变阈值。试验后的绝缘电阻不应小于100Q/V。5.2.15电池系统按照8.2.15进行过放电保护试验,应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘电阻不应小于1002/V。
5.2.16电池包或电池系统按照附录A进行热扩散试验,电池包或电池系统发生单个电池热失控后应提供热事件报警信号,且无起火或爆炸现象。6试验条件
6.1一般条件
6.1.1除另有规定,试验环境温度为22℃士5℃,相对湿度为10%~90%,大气压力为86kPa~106kPa。6.1.28.1的试验对象为电池单体,若电池单体无法独立工作,可采用电池模块进行试验,安全要求仍按照5.1执行。
6.1.3对于由车体包覆并构成电池包箱体的电池包或电池系统,可带箱体或车体测试。6.1.4交付包括必要的操作文件和用于与测试设备相连的接口部件,高压、低压以及冷却连接器和插头,接口部件示意图见附录B。
6.1.5电池包或电池系统在所有测试前和部分试验后应进行绝缘电阻测试。测试位置为:两个端子和电平台之间。要求测得的绝缘电阻值除以电池包或电池系统的最大工作电压不小于100Q/V。测试方法按照附录C的规定。
6.1.6如果电池包或电池系统由于某些原因(如尺寸或质量)不适合进行某些测试,制造商与检测机构协商一致后可用电池包或电池系统的子系统代替作为试验对象,进行全部或部分测试,但作为试验对象的子系统应包含和整车要求相关的所有部分(如连接部件或保护部件等)。6.1.7调整SOC至试验目标值n的方法:按制造商提供的充电方式将电池包或电池系统充满电,静置3
GB/T44257.1—2024
1h,以1I恒流放电,放电时间为T,T按照公式(1)计算得到,或者采用制造商提供的方法调整SOC。每次SOC调整后,在新的测试开始前,试验对象应静置30min。T=(1n)X3
式中:
T—一放电时间,单位为小时(h);试验目标值的百分数值。
6.1.8测试过程中的充放电倍率大小、充放电方法和充放电截止条件由制造商提供。6.1.9电池单体、电池包或电池系统的额定容量应符合制造商提供的产品技术条件。6.1.10
除有特殊规定,试验对象均以制造商规定的完全充电状态进行测试。电池单体、电池包或电池系统放电电流符号为正,充电电流符号为负,(1)
当电池冷却系统使用了冷却液时,如果试验不要求电池冷却,也可在排掉冷却液后进行试验。6.2
测量仪器、仪表准确度
测量仪器、仪表准确度应不低于以下要求:电压测量装置:土0.5%FS;
电流测量装置:士0.5%FS;
温度测量装置:士1℃;
时间测量装置:士0.1s;
尺寸测量装置:士0.1%FS;
质量测量装置:士0.1%FS。
6.3测试过程误差
控制值(实际值)与目标值之间的误差要求如下:电压:±1%;
b)电流:土1%;
c)温度:±2℃。
6.4数据记录与记录间隔
除另有说明外,测试数据(如时间、温度、电流、电压等)的记录间隔不应大于15s。试验准备
电池单体试验准备
7.1.1标准充电
电池单体先以制造商规定且不小于1I3的电流放电至制造商技术条件中规定的放电终止电压,搁置1h(或制造商提供的不大于1h的搁置时间),然后按制造商提供的充电方法进行充电,充电后搁置1h(或制造商提供的不大于1h的搁置时间)。若制造商未提供充电方法,应按照以下方法充电:以制造商规定且不小于1I的电流恒流充电至电池单体达到制造商技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电电流降至0.05I时停止充电,充电后搁置1h(或制造商提供的不大于1h的搁置时间)。
7.1.2预处理
GB/T44257.1—2024
7.1.2.1正式测试开始前,电池单体需要先进行预处理循环,以确保试验对象的性能处于激活和稳定的状态。步骤如下:
按照7.1.1对电池单体进行标准充电;a)
以制造商规定的且不小于1I的电流放电至制造商规定的放电截止条件;b)
静置30min或制造商规定时间;
重复步骤a)~c)不超过5次。
如电池单体连续两次的放电容量变化不高于额定容量的3%,可中止预处理循环。电池包或电池系统试验准备
7.2.1工作状态确认
正式开始测试前,电池包或电池系统的电子部件或BCU应处于正常工作状态,7.2.2预处理
7.2.2.1正式测试开始前,电池包或电池系统需要先进行预处理循环,以确保测试时试验对象的性能处于激活和稳定的状态。步骤如下:a)
以不小于1I的电流或按照制造商推荐的充电方法充电至制造商规定的充电截止条件;静置30min或制造商规定的时间;以制造商规定的且不小于1I的电流放电至制造商规定的放电截止条件:d)
静置30min或制造商规定的时间;e)
重复步骤a)~d)不超过5次。
如电池包或电池系统连续两次的放电容量变化不高于额定容量的3%,可中止预处理循环。7.2.2.3除具体测试项目中另有说明,预处理循环完成并满充后,应在24h内开始测试,否则应重新进行一次标准充电:使用不小于1I的电流充电至制造商规定的充电截止条件或按照制造商推荐的充电方法充电,静置30min或制造商规定的时间。3试验方法
电池单体安全性试验方法
8.1.1一般要求
所有安全试验均在有充分安全保护的环境条件下进行。如果试验对象有附加主动保护线路或装置,应除去。
8.1.2过放电
8.1.2.1试验对象为电池单体。
8.1.2.2试验对象按7.1.1的方法充电8.1.2.3以1I电流放电90min或放电至0V。8.1.2.4完成以上试验步骤后,在试验环境温度下观察1h。5
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