2020年5月12日发布的GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》是我国电动汽车领域首批强制性国家标准之一,将于2021年1月1日起开始实施。目前,在技术上国内动力电池企业和国际先进水平是非常接近的,动力电池技术是电动汽车“三电”(即电机、电池和电控)的关键技术之一,电动汽车能否彻底取代传统的燃油汽车,取决于动力电池技术的突破。动力电池的安全问题是首要问题,GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》首次将动力电池的振动试验内容纳入的安全要求中,振动试验是该标准的重要内容。振动环境贯穿在电动汽车整个行驶过程中,振动必将影响动力电池的自身寿命和安全性。耐振动能力也是动力电池系统的可靠性关键指标,通过振动测试能有效的发现动力电池系统结构薄弱点,改善做好电池设计,包括保证安全的状况下的轻量化设计。
1.新标准中振动试验的特点
在了解GB 38031-2020的振动试验内容时,不要仅限于第8.2条内容,还应了解第7.2.2条的样品的预处理该程序,以往电池振动试验标准几乎没有提出样品的预处理该程序,而新标准明确规定了样品预处理的技术要求。
振动试验过程监控是必须的,GB 38031-2020的第8.2.1.7条中,明确提出了试验过程中需要监控,监控试验对象是内部最小单元(电芯)的状态,包括电芯的电压和温度,以往的振动试验标准没有提到监控过程。
电动汽车与普通燃油汽车在供电系统上的不同点,就是电动汽车采用了高压电路,对应的动力电池是高压供电,绝缘结构和防触电保护是安全的重要因素,因此,振动试验后动力电池一定要验证绝缘电阻是否符合要求。
另外,在GB 38031-2020的第8.2.1.5条和第8.2.1.6条中,首次提出了动力电池应按匹配的电动汽车轻重类型(M1类N1类与非M1类非N1类)来选择振动试验量级,以往的振动试验标准是“一刀切”不分类的。
2.新标准中振动试验的轴向主参量比对
以往的电池振动试验是针对电池单体或者简单的电池模组,相应的试验标准大部分是推荐性的标准,主要模拟电池的运输环境,X轴向、Y轴向和Z轴向的振动试验参数几乎相同,试验持续时间比较短,每轴向的振动时间一般不超过3h。