《电动汽车用蓄电池械结构可靠性评价方法》编制说明

《电动汽车用蓄电池械结构可靠性评价方法》编制说明（征求意见稿）『=1-nf=i qx nf=i q9QM式中—机械结构可靠性失效系数；QM—单项机械结构可靠性连续指标失效系数，其中；0——2,...6力——单项机械结构可靠性离散指标失效系数，其中产；1,2连续机械可靠性失效指标的权重系数（）其值分别为、、、m——i=l,2,...6,

0.

20.

30.

850.6；

0.

60.55离散机械可靠性失效指标的权重系数）其值分别为、；Vj——0=1,2,

0.

50.

5、失效判断与评价4）电池样品失效阈值见表a4表电池样品机械结构可靠性失效阈值4序号可靠性评价指标失效指标/失效阈值备注外观破裂、破损、折断、排气1超声探伤微裂纹

220.1mm扭矩保持率340%轴一阶固有频率变化率Z410%轴一阶固有频率变化率Y510%轴一阶固有频率变化率X610%最大应变量变化率730%或制造商规定的值气密测试8240Pa/min9绝缘测试2100V/Q）电池机械结构可靠性评价b将可靠性评价指标带入公式计算可靠性评价系数，并以该系数对电池进行定量分级，9,分级方法见表5表机械结构可靠性评价分级方法5评价等级可靠性评价系数（）值Q完全失效0差0Q

0.

30.

30.8中O.8QW1优

四、指标或试验方法确定情况测试温度

1.四综合测试以及测试前后的可靠性指标的获取过程中，环境温度对指标的测试和设备的运行状态都有一定的影响，为保持测试结果的一致性，参考现有国标可靠性测试时的温度规定，选取测试环境温度为22℃±5℃计算公式

2.该评价方法的核心是于电池样品的机械结构可靠性评价方程，通过该方程的计算,得到电池样品的机械结构可靠性评价系数，用以评价电池样品的机械结构可靠性该方程所需的各个参数均是通过大量的试验和日常客户的试验过程数据分析获得，如表为针对标准6电池系统样品进行的各条件下的综合测试所得结果通过对这些数据的归纳分析，可以得到公式中的关键参数，从而建立能够定量评价电池包或电池系统机械结构可靠性的评价方程表标准电池系统综合测试可靠性指标系数6一阶固有频率最大峰值变化最大应变变化率振动类型Z轴Y轴X轴Z轴Y轴X轴Z轴扫频前后四综合振动-

1.56%-

3.17%-

6.03%

1.72%-

14.17%

21.57%/双倍普通国标振动-

1.35%-

1.37%-

2.74%

8.11%-

0.23%

5.38%-

24.99%双倍国标带充放电振动-

5.22%-

4.51%-

3.31%

5.24%-

8.95%

4.21%/双倍国标三综合振动-

2.01%-

2.82%-

4.92%

15.01%-

6.55%

0.98%/

五、涉及专利情况说明本标准不涉及专利

六、预期达到的社会效益等情况本标准可以定量化的评价电池包或电池系统的机械结构可靠性，对电池的结构指标如一阶固有频率、关键结构拉伸情况等受振动、温度等环境因素的影响程度给出直观且可量化的评价该标准的执行，将为各主机厂提供重要的设计参考，生产厂家可根据测试的结果对电池包或系统的机械结构进行优化，以提高电池系统的机械强度和保温性能等主要性能同时各车企和使用厂家也可以根据测试结果优化电动汽车的结构，提高减震效果，增加电池和电动汽车的使用寿命另外，该标准能够反应电池包或系统健康状态受环境因素影响的情况，可提高对锂离子电池健康状态评估的准确性，并且可能发现非线性衰减过程特征，促进电池管理系统的预警及报警有效性及可靠性

七、采用国际标准和国外先进标准的程度本标准制定过程中未采用国际标准本标准制定过程中未查到与本标准相似的国际、国外标准本标准水平为国内先进水平

八、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的协调性本标准与引用的个标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、内容协1GB38031-2020调，无矛盾本标准与现行法律、法规、规章的内容无矛盾和冲突

九、重大分歧意见的处理经过和依据无

十、贯彻本标准的要求和措施建议为了便于熟悉本标准并更好、更有效的实施，建议实施时可以有个月准备期或过渡

1.6期标准发布实施后，可以在适当的时候组织本标准宣贯、培训会，推动标准得到正确实

2.施

十一、废止现行有关标准的建议无

十二、其他说明在本标准起草过程中，国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院、中国第一汽车集团有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、云山动力（宁波）有限公司等工作积极性较高，全面参加了标准的起草工作，为标准起草提供了大量的标准参考资料，并进行了试验验证工作《电动汽车用蓄电池械结构可靠性评价方法》标准起草工作组年月202408

4.1

3.4

2.9

一、任务简介任务来源

1.本项目是根据中国电池工业协会“关于《锂离子电池增量容量测试方法》等项团体标8准立项通知”（中电池协【】号）,申请号项目名称“电动汽车用蓄电池械202422023020,结构可靠性评价方法”进行制订主要起草单位为国联汽车动力电池研究院有限责任公司等制定本标准的目的

2.通过制定本标准，建立起动力电池机械结构可靠性的评价方法，便于行业内企业间的技术交流和产品的优劣等级评价，最终对动力电池行业的整体发展起到促进作用制定本标准的意义

3.近年来，电动汽车凭借其高效能和无污染的优势，已逐渐代替内燃机汽车成为主要的运输工具锂离子动力电池作为电动汽车的主要动力供应源，其机械结构和电气结构的可靠性不仅影响着电池的使用寿命，也影响着电动汽车的行车安全和人员安全电动汽车行驶过程中所产生的随机振动会对动力电池系统的结构产生一定的影响，造成电池框架结构出现疲劳断裂，影响电池结构可靠性和整车安全环境的温度变化同样对动力电池有着不可忽视的影响，环境温度的高低除了直接影响动力电池的放电能力外，快速的温度变化（如寒冷地区电动汽车从室外进入地库）也会对电池系统的外壳和框架施加多方向的拉伸作用，造成疲劳断裂，影响行车安全电动汽车的行驶环境复杂，几种因素往往同时作用于电池之上，如电动汽车行驶在高温环境下，较高的温度会使电池结构强度降低，在这种情况下振动的加入会对整个电池的机械结构产生比单独振动更大的破坏由此可见，多因素的耦合作用对电池的影响与单因素的作用存在差别，仅使用单因素测试对电池进行可靠性评价存在很大的局限性,评价结果可信度也存在疑问本项目拟提供一种系统的动力电池机械可靠性评价技术与方法，研究汽车行驶过程中所引起的无规则振动和温度变化对动力电池机械性能影响的权重关系，获得动力电池机械可靠性评价的可量化指标，建立动力电池的机械可靠性的评价体系，并为电池最大服役时间的估计提供参考系数实施任务的组织简介

4.⑴归口管理单位中国电池工业协会中国电池工业协会，英文名称缩写CHINA BATTERYINDUSTRY ASSOCIATION,CBIA,成立于年，经国家民政部注册批准，具有法人资格，为跨地区、跨部门、跨所有制的1988国家一级协会中国电池工业协会是在中华人民共和国民政部登记的社会团体，本会的党建领导机关是中央社会工作部中国电池工业协会的宗旨是为会员服务，反映企业和行业诉求，规范企业和行业的行为，维护会员的合法权益贯彻执行国家的政策法令，促进全行业经济、技术和管理水平的不断提高，推动全行业的发展中国电池工业协会的职能是对电池工业的政策提出建议，起草电池工业的发展规划和电池产品标准，组织有关科研项目和技术改造项目的鉴定，开展技术咨询、信息统计、信息交流、人才培训，为行业培育市场,组织国际国内电池展览会，协调企业生产、销售和出口工作中的问题中国电池工业协会通过管理、协调、服务和建立健全行规行约，强化全行业自律性管理，为政府和企业服务，在政府和企业之间起桥梁和纽带作用贯彻执行国家的政策法规，维护企业合法权益，促进全行业经济技术水平和管理水平的不断提高，推动全行业发展⑵组织实施单位⑶本标准起草工作组组长单位国联汽车动力电池研究院有限责任公司国联汽车动力电池研究院有限责任公司（以下简称“国联研究院”）是在工业和信息化部指导下，由有研集团牵头发起，联合国内多家整车企业、动力电池企业、材料企业和社会资本共同组建成立，股东单位家，包括有研集团、华鼎新动力基金家并列大股东，142中国一汽、上汽集团等家整车制造企业，宁德时代等家动力电池及配套材料企业，总注84册资本亿元

9.3国联研究院主要开展新能源汽车用动力电池共性技术研发、动力电池及关键材料测试验证、锂电产品设计制造及中试孵化三大主营业务年月，在工信部的支持下，依20166托国联研究院，建成我国首个国家制造业创新中心-国家动力电池创新中心外延构建中国汽车动力电池产业创新联盟，目前联盟成员单位余家年获批成立“国家动力电1802019池检测试验中心”，年获批成立“国家车用动力电池产品质量检验检测中心”，是我2020国新能源汽车动力电池行业唯一一家具备动力电池研发和中试试制能力的第三方检测机构近三年收入总体呈上升趋势，年收入为万元，年收入为万元，

20215930.

83202212920.69较去年同比上升；年收入为万元，较去年同期略有增长118%

202313040.63国联研究院累计承担了数十项国家级科技计划项目、申请专利（）余项，授权专利50300余项，获得三次省部级一等奖为充分利用粤深港澳区域成熟的动力电池产业集群和创新创业氛围，加快下一代电池及材料的技术创新和成果转化国联研究院与有研（广东）新材料研究院在佛山联合设立广东分中心，建设了动力电池及系统功能特性等测试验证能力目前，得到包括比亚迪等在内龙头企业的高度认可目前，检测试验中心服务覆盖高精尖客户，在新能源汽车销量排名前企业中，服务10企业占比达；在动力电池装机量排名前企业中，服务企业达另外正在规划新60%1070%的分中心，进一步提高中心的影响力和市场占有率

二、主要工作过程）本标准自年开始开展预先研究工作，标准起草工作组组织了多次标准讨论会12023年月项目批准后，在原预先研究的基础上对标准内容进行了进一步讨论和验20241。