《冷板技术总成标准》征求意见稿

4T/CASMESXXXX—XXXX冷板技术总成标准本文件规定了冷板技术总成的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、盛具及贮存。本文件适用于动力电池水冷板总成。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/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB7258-2017机动车运行安全技术条件GB/T191-2008包装储运图示标志GB/T2408-2021塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GB/T3452.2-2007液压气动用O形橡胶密封圈第2部分：外观质量检验规范DIN8964-2冷冻设备的循环系统部件第2部分：长期封闭的设备技术要求QC/T468-2010汽车散热器GB/T7762-2014硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验GB/T30512-2014汽车禁用物质要求GB38031-2020电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法QC/T238-1997汽车零部件的储存和保管SAEJ2044燃油管路快速接头3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1以冷却工质为介质，将电子信息设备的热量传递的紧凑型换热器。4技术要求4.1一般技术要求产品应符合本技术条件，并按经规定程序批准的产品图样与技术文件制造。4.2环境条件5T/CASMESXXXX—XXXX4.2.1温度a）产品工作温度范围：-40℃~65℃;b）产品存储环境温度范围：-40℃~75℃。4.2.2湿度产品的工作、存储湿度范围：10%～80%。4.3外观冷板外观应满足以下要求：a）产品表面色泽应均匀一致，不允许有裂纹、凹坑、磕碰、划痕等；b）水冷板接头密封面不允许有钎剂残留；c）所有焊接件应焊接牢固、焊缝均匀饱满，不允许有明显钎料堆积，不允许有大面积打磨痕迹；d）产品中管路接头、软/硬管不允许有妨碍其使用的制造缺陷（如裂缝、毛刺、气孔、不均匀性及材料杂质），软/硬管颜色应均匀一致；软/硬管与管接头连接后允许有轻微压痕；e）产品中密封圈外观应符合GB/T3452.2-2007的要求。4.4外形及安装尺寸a）产品外形及安装尺寸应符合产品图纸要求，与电池模组接触的换热面平面度≤1mm；b）安装尺寸满足动力电池包装配要求。4.5清洁度产品按照5.4进行清洁度检测后，杂质总重量≤150mg/m²,其中可溶解杂质≤50mg/m²,不可溶解残余量≤60mg/m²,不可溶解最大杂质颗粒尺寸≤1mm。4.6产品功能产品与电池模组和整车冷却系统装配、连接，通过在其内部流动的换热介质与模组进行热交换，实现电池系统的热管理需求，使电池在允许的温度范围内工作。4.7性能要求4.7.1气密性能4.7.1.1总成气密性能产品可保障冷却液在产品内部有效流动，具有可靠地密封性能。产品按照5.5.1.1进行气密性测试，泄漏量≤3.0ml/min。4.7.1.2水冷板气密性能产品中的水冷板按照5.5.1.2进行气密性测试，采用测试方法a，测试过程中水中无气泡冒出；采用测试方法b，泄漏量≤(2106)Pa.m3s4.7.1.3管路气密性能产品中的管路组件按照5.5.1.3进行气密性测试，管路泄漏量≤2.8ml/min。4.7.2换热性能6T/CASMESXXXX—XXXX产品的换热性能按照5.5.2进行，产品中水冷板上表面到冷却液的总热阻不大于0.003K/W，系统内阻满足客户要求，产品中各段水冷板表面温差≤3℃,总成表面最大温差≤5℃。4.7.3阻燃性能产品中橡胶及塑料件阻燃性能应满足GB/T2408-2021中水平燃烧试验分级HB级要求。4.7.4耐高温性能产品按照5.5.4进行耐高温性能试验，产品在65℃环境温度下工作运行，持续200h试验后，产品无损坏，气密性符合4.7.1要求。4.7.5耐低温性能产品按照5.5.5进行耐低温性能试验，产品在-40℃的低温下保持10h后，产品无损坏，气密性符合4.7.1要求。4.7.6耐高温介质压力脉冲性能产品按照5.5.6进行耐高温介质压力脉冲性能试验，经5根104次耐高温压力脉冲性能实验后，产品无损坏，气密性符合4.7.1要求。4.7.7耐温度冲击性能产品按照5.5.7进行耐温度冲击性能试验后，产品无损坏，气密性符合4.7.1要求。4.7.8耐外部腐蚀性能产品按照5.8.8进行盐雾试验后，产品无损坏，气密性符合4.7.1条要求。4.7.9耐冷却液腐蚀性能产品按照5.5.9进行耐冷却液腐蚀性能试验后，产品无损坏，气密性符合4.7.1条要求。4.7.10耐负压性能产品按照5.5.10进行耐负压试验后，不允许出现凹陷、裂纹、脱焊等机械损伤，气密性符合4.7.1条要求。4.7.11静压强度产品按照5.5.11进行耐静压试验后，不允许出现鼓胀、裂纹、脱焊等机械损伤，气密性符合4.7.1条要求。4.7.12爆破性能产品按照5.5.12进行爆破试验后，记录最后失效时的压力值及失效位置,爆破压力≥0.5MPa。4.7.13耐振动性能产品按照5.5.13进行耐振动性能试验后，试件无损坏，气密性符合4.7.1条要求。4.7.14管路拔脱力产品中的管路部件按照5.5.14试验方法进行试验后，满足室温下最小拉脱力400N；高温80℃下，最小拉脱力100N。4.7.15管路耐久性能产品中的管路部件按5.5.15试验方法进行试验后，试验期间不允许任何形式的液体泄漏。试验后气密性满足4.7.1.3条要求，拔脱力＞150N。7T/CASMESXXXX—XXXX4.7.16管路耐臭氧老化性能产品中的管路部件按照5.5.16进行试验，经耐臭氧老化试验后，试样应无龟裂。4.8防护等级产品与电池箱体装配成总成后，动力电池总成应满足GB/T4208-2017中IP67的防护要求。4.9禁限用物质产品禁限用物质的管控应符合GB/T30512-2014的要求，并由供应商提供检测报告。5试验方法5.1试验条件5.1.1试验环境若无特殊规定，试验均在以下环境中进行：a）环境温度：18℃~28℃;b）相对湿度：45%～75%；c）大气压力：86kPa～106kPa。5.1.2测量仪器要求5.1.2.1游标卡尺测量范围：0～50cm，测量精度：±0.02mm。5.1.2.2气密测试仪压力传感器测量范围：0～0.6MPa，仪器测量精度：0.1ml/min。5.1.2.3温度箱温度范围：-40℃~120℃,温度精度：±2℃。5.1.2.4温度传感器测量精度：±0.1℃。5.1.2.5拉力机拉力范围：0～900N5.1.2.6若无特殊规定，通用或专用测试仪器、设备的精度应高于产品技术要求1个等级。5.1.3试验介质若无特殊规定，本文件所提到的冷却液均为50%乙二醇和50%去离子水（体积比）的混合溶液。5.2外观试验目测。外观应符合4.3的要求。5.3外形和安装尺寸试验按5.1.2.6的要求，外形和安装尺寸应满足4.4的要求。5.4清洁度检测8T/CASMESXXXX—XXXX在专用试验台架上测试，产品按电池包装配状态连接，用浓度98%以上酒精冲洗内腔，收集并烘干溶液，测量杂质重量、颗粒尺寸，测试结果应满足4.5的要求。5.5性能试验5.5.1气密性试验5.5.1.1总成气密性试验在专用试验台架上测试，产品按电池包装配状态连接，用气密测试仪一端堵头与产品进水口相连，另一端堵头与出水口相连，进气压力为0.35MPa平板式水冷板进气压力为0.25MPa）的条件下按照表1过程要求进行检测，总成气密性应满足4.7.1.1的要求。表1总成密封性能测试流程表过程名称时间（s）充气过程保压过程60排气过程5.5.1.2水冷板气密性能试验被测试对象为水冷板，选用下列试验方法进行试验（若客户有明确要求，严格按照客户要求的方法执行；若客户未要求，则优先选用方法b），试验后，水冷板气密性应满足4.7.1.2的要求。a）在专用试验台架上测试，用气密测试仪一端堵头与水冷板进口相连，另一端堵头与出口相连；将测试组件搁置于水中，并通入0.35MPa（平板式水冷板进气压力为0.25MPa）压缩空气，气体保压时间不低于60s。b）在氦气检验设备内测试，水冷板进口一端与氦气检验设备相连，另一端出口与堵头相连，通入0.35MPa（平板式水冷板进气压力为0.25MPa）氦气，测试一定时间内氦气泄漏量。5.5.1.3管路气密性能试验在专用试验台架上测试，被测对象为管路组件（用工装把所有管路首尾连接用气密测试仪一端堵头与产品进口相连，另一端堵头与出口相连，并通入0.35MPa压缩空气保持时间不低于60s，测量空气泄漏量，试验后管路气密性能应满足4.7.1.3的要求。5.5.2换热性能试验在专用试验台架上测试，产品按电池包装配状态连接，并装配电池模拟发热源，按要求设定进水口冷却液流量、温度，达到稳态后，测试并记录产品流阻和采集每个模拟热源与导热垫间的温度。试验后，换热性能应满足4.7.2的要求。5.5.3阻燃性能试验被测试样为产品中橡塑部分，按照GB/T2408-2021中水平燃烧试验规定的状态及试验方法进行试验，试验后，阻燃性能应满足4.7.3的要求。5.5.4耐高温性能试验将产品按电池包装配状态放置于高低温箱内，高低温箱温度设置为65℃（箱内无外界气流或其他热辐射影响），然后将产品内部回路中充满80℃±5℃冷却液，并维持0.1MPa的压力进行循环，进行200h的试验。试验后恢复常温进行气密性能测试，测试结果应满足4.7.4的要求。9T/CASMESXXXX—XXXX5.5.5耐低温性能试验将产品内部注入冰点为-45℃的冷却液，并将产品按电池包装配状态放置于高低温箱内，高低温箱温度设置为-40℃,10h后取出，在10min内完全放掉冷却介质。试验后恢复常温进行气密性能测试，试验后，耐低温性能应满足4.7.5的要求。5.5.6耐高温介质压力脉冲试验在专用试验台架上测试，产品按电池包装配状态放置、固定于台架上，按照表2要求通入冷却液进行5×104次高温压力脉冲实验。试验后恢复常温进行气密性能测试，试验后，耐高温介质压力脉冲性能应满足4.7.6的要求。表2高温介质压力脉冲试验条件试验介质介质温度环境温度压力变化范围波形循环周期指定品牌冷却液室温0～0.2Mpa见图16s图1耐高温压力脉冲试验压力循环图5.5.7耐温度冲击试验将产品按电池包装配状态放置于高低温箱内，按GB38031-2020中温度冲击试验方法进行试验。试验后恢复常温进行气密性能测试，耐温度冲击性能应满足4.7.7的要求。5.5.8耐外部腐蚀性试验外部腐蚀性能试验按表3的规定进行，腐蚀溶液为氯化钠和去离子水配置，氯化钠浓度为42g/L；pH值为6～7，耐外部腐蚀性应满足4.7.8的要求。表3外部腐蚀性能试验条件试验箱温度饱和塔温度相对湿度试验状态每个循环试验时间循环次数/连续喷雾30min300>98%高湿静置90minT/CASMESXXXX—XXXX5.5.9耐冷却液腐蚀试验在专用试验台架上测试，产品按电池包实际装配状态固定在台架上，用以下方法进行试验:a）将40%冷却液和60%ASTM溶液（体积比）（冷却液为指定品牌冷却液；ASTM溶液为：1L蒸馏水与148mg的硫酸钠、165mg的氯化钠和138mg的硫酸氢钠配置）混合的冷却液以1.3L/s~1.6L/s的流量流入产品；b）冷却液温度为85℃±2℃;c）共运行76h后停机静置8h。试验后，耐冷却液腐蚀性能应满足4.7.9的要求，并用金相分析来测量腐蚀状态，给出腐蚀深度信息。5.9.10耐负压试验在专用试验台架上测试，产品按电池包实际装配状态固定在台架上，用抽真空设备一端堵头与水冷板进口相连，另一端堵头与出口相连，在真空-1.5KPa下持续5min后，观测产品金属换热面外观是否有塌陷、裂纹；检查产品状态完好，再进行气密性能测试。试验后，耐负压性能应满足4.7.10的要求。5.9.11耐静压试验在专用试验台架上测试，产品按电池包实际装配状态固定在台架上，将加压设备一端堵头与水冷板进口相连，另一端堵头与出口相连，通入压力为0.35MPa的水或压缩空气，观测产品金属换热面外观是否有鼓胀、裂纹；检查产品状态完好，再进行气密性能测试。试验后，耐静压性能应满足4.7.11的要求。5.9.12爆破试验在专用试验台架上测试，产品按电池包实际装配状态固定在台架上，将加压设备一端堵头与水冷板进口相连，另一端堵头与出口相连，通入常温水或压缩空气，加压速率为0.1MPa/min，达到0.5MPa时保压1min，无泄漏，之后继续加压直至泄漏失效，并记录最后失效时压力值及失效位置，试验后，爆破性能应满足4.7.12的要求。5.9.13耐振动试验5.9.13.1在振动试验台架上测试，选用下列任一种状态进行试验：a)整体测试，产品按电池包装配状态，并通过振动试验工装固定在振动台架上；b)分批次测试，每次状态为一种规格水冷板及装配相应管路，并通过振动试验工装固定在振动台架上；c）两种状态均需按下列试验条件在垂直方向3小时内重复12次。15分钟正弦波振动，振动频率从7Hz增加至50Hz再回至7Hz。5.9.13.2产品状态内腔注入冷却液或水，并封闭进出水口。5.9.13.3振动方法15分钟正弦波振动，振动频率从7Hz增加至50Hz再回至7Hz。振动频率和加速度的对应关系如表4：T/CASMESXXXX—XXXX表4频率和加速度项目名称频率（Hz）加速度（m/s²)技术要求7-1818-3010逐步降至230-502试验后，耐振动性能应满足4.7.13的要求。5.9.14管路拔脱力试验被检测的试样应由管路接头、与对接的软管和接头组件组成，使其被合适地固定在检测设备上，并分别在常温25℃±3℃和高温80℃±3℃环境分别进行，将被检测的试样夹紧在拉伸试验装置上，在50mm/min的恒定速率下，加拉力，记录出现下列情况之一时的拉力：a）接头公端与母端相互分离；b）接头公端或母端从软管上分离；c）被检测的试样零部件之一破碎，破裂或断裂。试验后，管路拔脱力性能应满足4.7.14的要求。5.9.15管路耐久性试验被检测的试样由管路（含接头及软管）及对插接头组成，按SAEJ2044-2009中7.5的方法，将接头加管路总成安装到夹具上，持续施加从7Hz到200Hz的振动，每小时频率调整三次。同时施加0至0.4MPa变化的压力，每分钟调整一次。实验持续33h，共14个循环。其中，测试冷却介质为冷却液，最大测试压力为0.4MPa，环境最高温度为100℃,冷却液最高温度为85℃。循环完成后，管路耐久性能应满足4.9.15的要求。5.9.16管路耐臭氧老化试验被测试对象为管路组件，按照GB/T7762-2014中方法A的规定进行测试。试验后，管路耐臭氧老化性能应满足4.7.16的要求。6检验规则6.1一般要求6.1.1产品应经制造厂质量检验部门检验合格，并附出厂检测报告。6.1.2样件出厂（入厂）检验项目、要求、检验方法、工具及抽样比例应符合本文件的检验要求。6.2检验分类冷板总成的检验规则分以下二种：a)出厂检验；b)型式检验。6.2.1出厂检验T/CASMESXXXX—XXXX6.2.1.1出厂前进行常规检验，检验衬垫是否符合本文件的要求。6.2.1.2出厂检验项目应符合表5的要求。表5出厂（入厂）检验项目序号检验项目要求检验方法检验类别样件分组出厂检验型式检验1231外观4.35.2●●√√√2外形和安装尺寸4.45.3●●√√√4清洁度4.55.4○●√5总成气密性能4.7.1.15.5.1.1●●√6水冷板气密性能4.7.1.25.5.1.2●●√√√7换热性能4.7.25.5.2○●√8耐高温性能4.7.45.5.4○●√9耐低温性能4.7.55.5.5○●√耐高温介质压力脉冲性能4.7.65.5.6○●√耐温度冲击性能4.7.75.5.7○●√耐外部腐蚀性能4.7.85.5.8○●√耐冷却液腐蚀性能4.7.95.5.9○●√耐负压性能4.7.105.5.10○●√耐振动性能4.7.135.5.13○●√管路部件管路气密性能4.7.1.35.5.1.3○●√√√阻燃性能4.7.35.5.3○●√管路拔脱力4.7.145.5.14○●√管路耐久性能4.7.155.5.15○●√管路耐臭氧老化性能4.7.165.5.16○●√注：ℼ●”表示需要进行检验的项目，ℼ○”表示不需要进行检验的项目。T/CASMESXXXX—XXXX6.2.1.3出厂检验为随机抽样，其抽样数为交货数的5%，但不得少于5件。6.2.1.4出厂抽验中若有一项不合格时，可重新加倍抽样对不合格项进行复验，若仍不合格，则该批产品不合格。6.2.2型式检验6.2.2.1有下列条件之一时应进行型式检验：a）新产品或老产品转厂生产时；b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，有可能影响产品性能时；c）正常生产2年应周期性进行一次检