GB40559-2024英文版电动平衡车滑板车用锂离子电池和电池组安全技术

　　ChinaAutoRegs｜GB 40559-2024英文版翻译 电动平衡车、滑板车用锂离子电池和电池组 安全技术规范

　　本 文 件 规 定 了 电 动 平 衡 车 、电 动 滑 板 车 用 锂 离 子 电 池 和 电 池 组 的 安 全 要 求 ，描 述 了 相 应 的 试 验 方法。

　　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m6米乐官网 米乐M6平台入口 ，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 2423.21 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 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 5169.5—2020 电工电子产品着火危险试验 第 5 部分：试验火焰 针焰试验方法 装置、 确认试验方法和导则

　　锂离子电池 lithium ion cell 依靠锂离子在正极和负极之间移动实现化学能与电能相互转化的装置，并被设计成可充电。

　　由一个或多个电池连接的能量存储装置 ，可 能包括给系统提供信 息（电 池电压等）的 保护和监控

　　与电池组相连的，在过充、过流、过放以及过热条件下能够切断电路的电子系统，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：它有电池组管理系统，如果发生过充、过流、过放和过热，电池组管理系统会动作。

　　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）]

　　注 2：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。

　　一种基于倒立摆模型和静不稳定原理 ，配 备有可充电的电驱动系统 ，以 自主或人工操控模式来保持动态平衡的轮式载人移动平台。

　　注：电动平衡车简称“平衡车”。 [来源：GB 34668—2024，3.1]

　　由车 把（把 横管 、把 立管）、车 轮 、踏 板等组成 ，以 蓄电池为能源 ，由 直流电动机驱动 ，可 踏地滑行的

　　注：由 n 个电池串联组成的电池组的标称电压等于 n 乘以电池的标称电压。

　　注：通过标称电压乘以额定容量计算得出，可向上进位或取整。单位为瓦时（Wh）或千瓦时（kWh）。

　　参考试验电流 reference test current It 数值与额定容量（C）相同的试验电流。 注：单位为安（A）或毫安（mA）。

　　电流或电压水平在正常工作条件下 、异 常工作条件下和不用做安全防护的元器件 、装 置或绝缘的

　　注 1：ES1 限值直流电压不超过 60 V，ES2 限值直流电压不超过 120 V。

　　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]

　　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]

　　Ucp 制造商规定的高电压充电时的保护电路动作电压。 [来源：GB 31241—2022，3.12]

　　Ude 制造商规定的电池或电池组放电结束时的电压。 [来源：GB 31241—2022，3.14]

　　Udp 制造商规定的低电压放电时的保护电路动作电压。 [来源：GB 31241—2022，3.15]

　　Icp 制造商规定的大电流充电时的保护电路动作电流。 [来源：GB 31241—2022，3.18]

　　Idp 制造商规定的大电流放电时的保护电路动作电流。 [来源：GB 31241—2022，3.21]

　　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]

　　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]

　　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]

　　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]

　　由于内部或外部因素引起电池壳体或电池组外壳的机械损伤 ，导 致内部物质暴露或溢出 ，但 没有喷出。

　　从电池或电池组发出火焰。 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：GB/T 28164—2011，1.3.13]

　　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]

　　电池组（系统）内由一个单体电池热失控引发的其余电池单体接连发生热失控的现象。 [来源：GB 38031—2020，3.15，有修改]

　　对于代表性的样品所进行的试验，其目的是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]

　　只有涉及安全性时才进行本文件规定的试验。 在标准内容约定某一类电池或电池组因为产品的设计 、结 构 、功 能上的制约而明确对该产品的试

　　验不适用时 ，可 不进行该试验。 如因受产品设计 、构 造或功能上的制约而无法对电池或电池组进行试 验 ，而 这种试验又应实施时 ，可 连同使用该电池或电池组的电动平衡车/滑板车 、该 产品附属的充电器 或构成该产品一部分的零部件，与电池或电池组一起进行相关试验。

　　注：电 动平衡车/滑板车及其附带的充电器或者构成其一部分的零部件来自该电池或电池组的制造商或者整车的 制造商，并由该制造商提供操作说明。

　　采用热电偶法测量样品的表面温度。温度测试点选取温度最不利点并作为试验判定依据。

　　电池或电池组在充电前，应在 20 ℃±5 ℃的环境温度下以 0.2It 放电至放电终止电压。电池或电池 组在试验中可采用下列规定方法之一进行充电：

　　b） 在 20 ℃±5 ℃的环境温度下，以 0.2It 充电，当电池或电池组端电压达到充电限制电压时，改为恒 压充电，直到充电电流小于或等于 0.02It，停止充电或 BMS 保护，最长充电时间不应大于 8 h。

　　当对容量测试结果有异议时，可根据 23 ℃±2 ℃的环境温度作为仲裁条件重新测试。

　　电池或电池组以推荐放电电流（Idr）进行恒流放电至放电终止电压（Ude）。

　　如果要求施加模拟故障或异常工作条件 ，应 依次施加 ，一 次模拟一个故障。 对由模拟故障或异常 工作条件直接导致的故障被认为是模拟故障或异常工作条件的一部分。

　　当设置某一单一故障时，这个单一故障包括任何元器件的失效。 应通过检查电路板、电路图和元器件规格书确定出合理可预见的故障条件，例如：

　　除非另有规定，本文件规定的试验为型式试验。 除非另有规定，试验仅对生产 6 个月以内的产品进行。

　　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 备向客户交付的产品。型式试验的样品与交付产品均不应使用梯次利用电池。

　　若试验需要引入导线负载测试或连接时 ，除 非另有规定 ，引 入导线测试或连接产生的总电阻应小 于 20 mΩ。

　　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循环 ，电 池充电和放 电程序之间搁置 5 min，电池组充电和放电程序之间搁置 30 min。

　　b） 静电放电 ：对 于电池组 ，在 进行完 a）充 放电循环预处理后 ，按 照 4.5.1 规定方法充满电 ，还 应按 GB/T 17626.2 的 规 定 对 电 池 组 每 个 引 出 的 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），且 每个端子间隔 10 s，BMU/BMS 的保护功 能不应失效。 除非另有规定，在本文件中进行试验的电池组应完全充电到制造商规定的充电限制电压。完全 充电后且未进行试验的电池组在 20 ℃±5 ℃的环境温度下允许搁置的最长时间不应超过 8 h。

　　注 2：在预处理过程中如发生起火、爆炸、漏液等现象也认为不符合本文件要求。

　　电池或电池组样品的初 始（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。

　　样品按照 4.7.3 规定的充放电循环，放电时提供的容量即为样品的实际容量。

　　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。

　　电池和电池组的标识应清晰可辨，且不应出现混淆。 应使用中文标明至少以下标识：

　　c） 正负极性，使用“正、负”字样，或“+、—”符号，或红色、黑色表示；

　　f） 安全使用年限，内容为“电池组在正常使用条件下的安全使用年限为 X 年”；

　　注 2：随着电池组不断充放电使用，安全性可能会下降，容量、内阻等指标也可能会发生变化。 g） 电池组唯一性编码，编码至少包含生产厂代码，且应为耐高温用永久性标识。 额定能量的标识值应满足额定能量的定义。

　　对于电池，额定容量、额定能量、型号、生产日期或批号、生产厂、正负极性应在本体上标明，其中生 产厂可使用与用户约定的简写或代码，其余标识允许在包装或规格书上标明。

　　电池组标识需在本体上标明 ，“ 型号 、额 定容量 、额 定能量 、充 电限制电压 、标 称电压 、生 产厂 、安 全 使用年限 ”等 中文引导词应标出并与具体内容对应。 电池组 a）~f）标 识应满足 5.3.3 a）的 要求 ；电 池组 g）标识应满足 5.3.3 b）的要求。

　　如果对电池和电池组进行命名 、电 池组结构设计标识准许按照 SJ/T 11685—2017 的附录 A 或其 替代标准。

　　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：若出现破损或鼓胀，切勿继续使用。 示例 3：切勿置于高温环境中。

　　电池组本体上的标识和警示说明应清晰可辨。 本文件所要求的电池组本体上的任何标识和警示说明应耐久和醒目。 在考虑其耐久性时 ，应将正

　　a） 通过检查和擦拭标识和警示说明检验其是否合格。 擦拭标识和警示说明时 ，应用一块蘸有水 的棉布用手擦拭 15 s，然 后再用一块蘸有浓度为 75%（体 积分数）医 用酒精的棉布擦拭 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。

　　b） 检查电池组的 5.3.1 g）标 志信息 ，并 将耐高温永久性标识放 入（950±10）℃ 的加热炉 ，在 此试 验温度下保持 0.5 h。然后取出试样，将其在空气中自然冷却至室温，标识信息应完整、清晰。

　　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 电池温度达到 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为 20 mΩ±5 mΩ。试验 过程中监测电池温度变化，当出现以下情形之一时，试验终止：

　　a） 电池温度下降值达到温度最大值的 20%； b） 短接时间达到 24 h。 电池应不起火、不爆炸。

　　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继续充电。 试验过程中监测电池温度变化，当出现以下情形之一时，试验终止：

　　将电池按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后 ，以 1It 电流进行反向充电至电压达到负的充电上限电 压值，反向充电时间共计 90 min。

　　如果在反向充电 90 min 内，电压未达到负的电池充电上限电压，则反向充电共计 90 min 后终止试 验，如图 1 情况 2 所示。

　　示例：当充电上限电压为 4.2 V 时，负的充电上限电压值为（-4.2 V）。

　　注：图中的线仅作示例，实际情况（除水平线部分）不一定是线 反向充电时间图

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后 ，放置于 20 ℃±5 ℃的真空箱中 ，抽线 kPa，并保持至少 6 h。

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后 ，放 置在温度为 20 ℃±5 ℃的可控温的箱体中进行如 下步骤（见图 2）：

　　d） 在室温 20 ℃±5 ℃下保存 24 h。 试验过程中每两个温度之间的转换时间不大于 30 min。 具体试验方法按照 GB/T 2423.22 中的相关条款。

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，紧固在振动试验台上，按表 4 中的参数进行正弦振动 测试。

　　向进行振动试验。试验后按照 4.5 规定的方法进行 1 次放电充电循环。 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。

　　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 行半正弦脉冲冲击实验 ，在 最初 的 3 ms 内，最小平均加速度为 75gn，峰值加速度为 150gn±25gn，脉冲持续时间为 6 ms±1 ms 。电池每 个方向进行 3 次加速度冲击试验。

　　方型和软包装电池按照 3 个互相垂直的安装位置的正、反 2 个方向依次进行冲击试验，共计进行 18 次 冲击。

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后 ，按 1 m±0.01 m 的跌落高度自由落体跌落于混凝土 板上。

　　个面各跌落 1 次，共进行 6 次跌落试验。 电池应不起火、不爆炸、不漏液。

　　本测试适用于方型（软包电池除外）和直径大于或等于 18.0 mm 的圆柱型电池。

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后 ，置 于平台表面 ，将 直径为 15.8 mm±0.1 mm，长 度超 过方型电池表面宽度或圆柱型电池直径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 的高处以自由落体状态撞击放有金属棒的电池表面 ，并观察 6 h。 重 物冲击试验中电池放置示意图见图 3，试验工装按照附录 B 中图 B.1。

　　要求圆柱型电池冲击试验时使其纵轴方向与重物表面平行 ，金 属棒与电池纵轴向垂直 ，方 型电池 只对宽面进行冲击试验。1 个样品只做一次冲击试验。

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后 ，置 于两个平面内 ，垂 直于极板方向进行挤压 ，两 平板 间施加 13.0 kN±0.78 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，即可停止挤压试验。试验过程中电池应防止发生外部短路。

　　试验中电池放置方式如图 4 所示。 1 个样品只做 1 次挤压试验。 挤压过程中 ，挤 压达到截止条件

　　注 1：一般情况下，软包装电池长度：平行于极耳方向。软包装电池宽度：垂直于极耳方向。

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后 ，放 入试验箱中。 试验箱 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 30 min。

　　将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后 ，用直径 ϕ5 mm 的耐高温钢针（如钨钢 ，针尖的圆锥角 为 45°），以（25±5）mm/s 的速度 ，从 垂直于电池极板的方向贯穿电池的几何中心 ，钢 针停留在电池中， 并观察 1 h。

　　将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后进行低气压试验，试验方法见 7.1。 样品应不起火、不爆炸、不漏液。

　　将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后进行温度循环试验，试验方法见 7.2。 样品应不起火、不爆炸、不漏液。

　　将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，按照 3 个相互垂直的方向依次进行振动试验，质量不 大于 12 kg 的电池组系统试验方法见 7.3；质量大于 12 kg 的电池组系统试验方法见表 5 中的参数进行 正弦振动测试。

　　将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，按照 3 个相互垂直的方向依次进行加速度冲击试验， 试验方法见 7.4，试验参数见表 6。

　　模压或注塑成形的热塑性外壳的结构应能保证外壳材料在释放由模压或注塑成形所产生的内应 力时，该外壳材料的任何收缩或变形均不会暴露出内部零部件。

　　将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后放在 70 ℃ ±2 ℃的鼓风恒温箱中搁置 7 h，然 后取出 样品并恢复至室温。

　　将样品搁置 24 h，若 样品还能继续放电 ，则 按照 4.5 规定的充放电方法进行一次放电充电循环后 结束试验；若样品不能继续放电，则结束试验。

　　对于电池组系统 ，其 封装所使用的材料 ，应 能限制火焰的蔓延 ，其 阻燃等级应满足 8.8.2~8.8.5 的 相应要求。相关试验方法按照 GB 4943.1—2022 中 3.3.4 的规定。

　　其他封装材料应是不低于 V⁃1 级的材料，其中泡沫材料应不低于 HF⁃1 级。

　　将样品按照 4.5.1 规定的条件充电后，选择电池组内靠近中心位置，或者被其他单体电池包围的单 体电池进行热扩散试验。

　　推荐加热或过充作为热扩散试验的可选方法 ，可 选择其中一种方法 ，但 选择的方法应尽可能能触 发单体电池发生热失控。如果两种方法均未触发电池发生热失控，认为电池组通过试验。

　　使用平面状或者棒状加热装置 ，并且其表面覆盖陶瓷或绝缘层。 对于尺寸与单体电池相同的块状 加热装置 ，可 用该加热装置代替其中一个单体电池 ，与 触发对象的表面直接接触 ；对 于薄膜加热装置， 则将其始终附着在触发对象的表面 ，加 热装置的加热面积应不大于单体电池的表面积 ；将 加热装置的 加热面与单体电池表面直接接触，加热装置的位置与 8.9.3 中规定的温度传感器的位置相对应 ；安装完 成后 ，在 24 h 内启动加热装置 ，以 加热装置的最大功率对触发对象进行加热 ；加 热装置的功率要求见 表 8，必要时可增加加热功率，确保触发对象发生热失控；当触发对象发生热失控时停止加热。

　　b） 加热触发时，温度传感器布置在远离热传导的一侧，即安装在加热装置的对侧（如图 5 所示）; c） 过充触发时，温度传感器布置在单体电池表面与正负极等距，且离正负极最近的位置。

　　电池组系统应设计有电池组管理系统，确保电池或电池组在指定的工作范围内工作。 电池组管理 系统应能够监测电池和电池组的电压 ，以 及电池组的电流和温度的异常状态并给整车发出信号 ，整 车 收到信号后可采取相应的措施。

　　注 1：本章试验时电池组处于正常工作状态，例如对于有加密设置的电池组需处于解密状态。

　　进行 500 次循环测试，每次测试时电池组的 BMS 都应切断充电电路，这一动作应在充电电压达到

　　1.2 倍的充电上限电压/制造商规定的可能承受的最高电压值时或者之前出现。 试验在电池组系统正常工作条件下完成上述 500 次循环测试后 ，再 在 BMS 单一故障条件下进行

　　1 次上述 a）、b）测试。 样品应不起火、不爆炸、不漏液。 注：对于充放电回路分口的电池组，用充电回路进行测试。

　　将样品按照 4.5.2 规定的试验方法放空电，选择任意一个并联块（可能是一节或多节）按照 4.5.1 规 定的试验方法充电至满电状态的 50%，以 便在充电前产生不均衡状态。 然后再将电池组按照 4.5.1 规 定的试验方法进行充电 ，在 上述并联块充电到电压达到制造商规定的电池充电上限电压的 1.05 倍之

　　将样品按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后，对于电动滑板车用电池组将样品按照以下顺序试验：

　　对于电动平衡车电池组本试验进行 3 次上述 a）、b）测 试 ，BMS 都应能够切断放电回路 ，且 在切断 前向整车发出警告信号。

　　电动平衡车收到警告信号以后允许采取相应的措施。 提前预警的时间允许由电池组制造商和整车制造商协商。

　　对于电动滑板车用电池组 BMS 允许在样品放电到放电截止电压前直接切断放电回路。 样品应不起火、不爆炸、不漏液。

　　进 行 500 次 循 环 测 试 ，每 次 测 试 时 电 池 组 的 BMS 都 应 动 作 。 并 应 保 证 电 池 组 在 试 验 过 程 中 的500 次循环测试都在恒流充电状态下进行 ，如 果电池组在进行完 500 次循环测试之前结束恒流充电状

　　态，则应将电池按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后，继续进行循环测试。 样品应不起火、不爆炸、不漏液。

　　注 1：当过流充电保护电流值是一个区间值时，试验时以区间值上限代替 1.5 倍的过流充电保护电流（1.5Icp）。

　　将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电，然后以 1.5 倍过流放电保护电流（1.5Idp）恒流放电。 BMS 应发现过流放电并采取保护动作。将样品进行 3 次测试。 对于电动滑板车电池组保护动作指切断电流或电流降至规定值。

　　试验前将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，再按以下顺序进行试验：

　　进行完 500 次循环测试之前已经放完电，则应将电池按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后，继续进行上 述循环测试。

　　试验在电池组系统正常工作条件下进行完上述 500 次循环测试后 ，再 在 BMS 单一故障条件下进 行 1 次上述 a）、b）试验。

　　将电池组按照 4.5.2 规定的试验方法放完电后 ，在 制造商规定的最高充电温度或 55 ℃（取 大者）加 5 ℃的环境下放置 8 h，然 后用制造商规定的最大充电电流进行充电 ，并 保持 10 min，其 后搁置 6 h。 将

　　将样品按照 4.5.1 规定的试验方法充满电后置于高温试验箱内 ，试 验箱内温度设为制造商规定的

　　BMS 应发现反向充电并采取保护动作。 将样m6米乐官网 米乐M6平台入口品进行 3 次测试。 样品应不起火、不爆炸、不漏液。

　　在 涉 及 安 全 的 情 况 下 ，电 池 、电 池 组 及 电 池 管 理 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 业标准或者其他规范 中与安全有关的要求。

　　应用和使用。 该元器件还应作为电池、电池组或保护电路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、电池组或保护电路中实际存在的条件 ，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其规定的 额定值使用 ，则 该元器件应按电池 、电 池组或保护电路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。

　　超过 ES1 电能量源限值电压的电池组 ，其 电击危险防护应满足 GB 4943.1—2022 中第 5 章电引 起的伤害的要求。