《车用动力电池系统结露测试及评价方法》报批稿编制说明

《车用动力电池系统结露测试方法》

编制说明

1项目背景

全球新能源行业发展迅速，我国在政策支持下，电动汽车产业发

展迅猛，市场占有率逐年攀升。二零二二年纯电汽车保有量超过1千

万辆，中国汽车新能源市场占有量超过百分之二十。在新的发展阶段，

产品和技术成为决定新能源的关键所在。动力电池系统作为新能源汽

车的核心部件，是电动汽车的能量来源，作为高能量载体，其稳定性、

可靠性和安全性在很大程度上决定了整车的安全性和可靠性[1]。

电池系统是由结构子系统、BMS、高压电气、热管理组成的密封

总成，具有如下特性：

1）在满足IP67防护等级的同时，也具有透气特性，水汽可以自

由进出；

2）是电、化学、能量的集合体，绝缘及安全等级要求高；

3）组件类型多，且存在温差，如结构件--电气件，冷却管--电

芯；

4）任一种组件失效都有可能引发故障。

目前国标要求电池系统达到IPX7密封防水等级，且动力电池为平

衡内外压差和防止液体进入，通常在外壳假装防水透气阀等透气结构，

导致空气中水分子进出电池包不受限制。我国幅域辽阔，浙江地区处

亚热带中部，属季风性湿润气候，属于高温、高湿天气。夏季炎热多

雨，室外空气湿度大，极端天气室外空气相对湿度可能达到90％以上，

更易产生凝露现象。

电池包的热循环系统、电芯自产热、相关结构的导热性、电池包

外部环境空气的流动、密封结构的呼吸作用等，都会影响电池包湿气

的蒸发和凝露。电池包内部凝露的典型的作用机理如下：电池系统长

时间运行，密封件和透气阀的“呼吸作用”+热管理系统的加热冷却

作用，导致电池包内部温差大界面（如液冷管表面等）湿气凝结，产

生液体水。

1

电池包内部凝露将导致关键零部件锈蚀，绝缘耐压强度下降甚至

短路；极端情况下，高压系统拉弧，电气短路，控制失灵，进而诱发

电芯热失控，整车冒烟起火，存在极大的安全隐患。且根据有关文献，

据调查约有60%的电气设备、电子设备的失效与开关柜内温湿度应力

的变化有关[2]。

现行国家标准GB38031-2020中8.1.6温度循环和8.2.5湿热循环，

仅要求了动力电池对温度循环、湿热环境的环境适应性，对动力电池

系统在高湿环境工况下的长时间使用内部结露及影响无法有效验证。

因此，需要一个针对车用动力电池系统级别结露风险的试验规范，以

保证动力电池长期使用安全及可靠性，降低电动汽车安全风险。

2项目来源

本标准编制任务来源于浙江省汽车工程学会于2023年1月4日下

达的浙汽学标字[2023]1号《浙江省汽车工程学会标准起草任务书》，

归口单位为浙江省汽车工程学会，标准名称为《车用动力电池系统结

露测试方法》，起草任务书号：ZJSAE2023016。

3主要起草单位和工作组成员

本标准由浙江省新能源汽车标准化技术委员会提出。

本标准由浙江省汽车工程学会归口。

本标准参加起草单位：浙江零跑科技股份有限公司、深圳富程威科技

股份限公司、惠州市沃瑞科技有限公司、浙江葆润应用材料有限公司、

合肥国轩高科动力能源有限公司、杭州电子科技大学、浙江理工大

学、广州广电计量检测股份有限公司。

本标准主要起草人：罗闪闪、李志

本标准参加起草人：薛健、杨超、宋亚斌、章梦、伍茜、王明博、万

志芳、方明旺、强心双、倪建峰、韩文博、赵加来、赖观红、丁凯、

梁郑、高明裕、董哲康、肖宝兰、王骏骋、柯俊、赵可沦、秦俊沛、

徐刚。

4主要工作过程

浙江凌骁能源科技有限公司根据新能源汽车电池设计、验证及可

2

靠性故障机理分析的要求，制订了针对车用动力电池系统的结露测试

企业标准，并进行了多种电池系统的台架模拟验证试验，积累了大量

的试验数据。

同时，我们通过浙江省汽车工程学会组织由国内知名高校、汽车

及零部件企业参加的技术交流会，多渠道收集相关信息和技术资料，

掌握了最新的国内外现状及动态。根据我国新能源乘用车行业动力电

池系统的技术发展现状和国外先进技术的应用情况，由牵头单位和参

与单位通过会议交流、调研和试验对比，制订了《车用动力电池系统

结露测试方法》团体标准。

主要技术研究活动如下：

4.1第一次编制讨论及项目立项

2022年12月至2023年1月，浙江凌骁能源科技有限公司、浙江零

跑科技股份有限公司的本标准主要起草人员，根据本公司多年的产品

研制经验，主导起草了《车用动力电池系统结露测试方法》（草案），

提交浙江省汽车工程学会。

2022年12月18日，由浙江省汽车工程学会组织专家组，召开立项

会议，通过了项目立项，确定了标准的工作内容、工作思路以及后续

的主要工作安排。专家组还对《车用动力电池系统结露测试方法》（草

案）提出了修改意见。

会议结论：

1.项目提出了车用动力电池整个系统结露的测试方法，对规范完

善车用动力电池系统的相关标准体系具有重要意义，很有必要。

2.起草单位、依托单位在车用动力电池系统方面有较好的工作基

础，具备项目实施所需的支撑条件。

3.研制内容建议：

①项目名称修改为《车用动力电池系统结露测试方法》。

②进一步开展不同区域工作环境的湿温极端情况调研，便于本测

试方法能更好地与实际工况相符。

3

4.2第二次工作组会议

2023年01年30日09:00-11:30由浙江凌骁能源科技有限公司主持

会议，并组织各参与单位专家进行标准的组内讨论工作。首先介绍到

场领导、专家及参会人员，并介绍会议议程，介绍了标准的制定背景、

国内外相关技术或标准情况、标准制定计划、标准主要内容与适用范

围、标准的核心条款等内容。工作组听取并讨论了关于标准内容、编

制说明中存在的问题，提出了诸多修改意见和建议。

结合组内讨论情况和收集的修改意见和建议，对标准进一步修改

了以下内容：

1.规范性引用文件中，删除未体现的引用文件，更新了部分标准

的顺序，规范性引用文件中添加如下标准：

GB/T36276电力储能用锂离子电池

2.修订标准中的术语，增加“电池单体”，“电池控制单元”，将

结露/凝露现象描述修改为“当产品局部表面温度低于周围空气露点

温度时，水蒸气在该表面上析出的现象，即水由气态转变为聚集的状

态。”。

3.表2中增加“符号定义”及“典型检测点要求”。

4.4.3.2中增加（2）布置原则，具体内容如下：

a)若条件允许，同一分类应无重复和相邻布点；

b)若条件允许，同一分类的布点位置不相邻；

c)温度传感器应布置在所选组件的表面；

d)露点传感器/温湿度传感器应布置在温度传感器正下方，与

组件无接触。

5.增加7.2风险等级评价标准。

6.增加附录D（资料性附录）动力电池系统结露风险等级评价示

例。

7.增加附录E（资料性附录）动力电池系统结露发生次数示例。

8.调整标准格式、标点、单位统一等方面的内容。

4

4.3第三次工作组会议（征求意见阶段）

浙江省汽车工程学会发布“关于《车用动力电池系统结露测试方

法》等3项团体标准征求意见的通知”（浙汽学标字[2023]009号），2023

年4月20日~2023年6月30日共收到6家单位的20条建议或意见。

针对6家单位的建议或意见，结合组内讨论情况，对标准进一步

修改了以下内容：

1.修改文件中不符合GB/T1.1-2020的格式要求的内容。

2.删除附录A中的项目参数示例。

3.6.2.3为避免歧义，修改为“按照（2）步骤至（5）循环步骤

（2）至（5），重复次数10、15、20次”。

4.在6.1.1之前增加如下步骤：

—打开包体，在安全温度上限（比如50℃，根据各厂家定义)，

湿度5%±2%，干燥包体48小时；

—放置室温25C，湿度85%，吸湿48小时；

—关闭并密封包体。

并同步更新相关的图1及之后的章节号。

5.原6.1.2中增加气密性建议方法1：负压抽气形式检测；建议方

法2：正压充氮气形式检测。

6.增加“6.1.4”，内容如下：

完成气密性检测后，若包体有安装主动除湿部件：

—方案1：如有主动除湿部件，运行主动除湿部件，露点达到

停止下降趋势（平衡）；

—方案2：或正常运行主动除湿部件2周。

并同步更新之后的章节号。

7.6.2.1之后新增“6.2.2恒定湿热充放电循环测试A”，内容如下：

恒定湿热测试后，保持环境温度50℃,湿度(93+2/-3)%RH进行充

放电(充放电过程中开启热管理策略),过程监控电池系统绝缘值同时

需要注意避免外接测试设备对样品绝缘测试结果的干扰,规避方式可

参考附录B试验台架如附录C所示,绝缘记录表如附录表A.2所示。

a)按照允许的充电方式充电至电池包SOC80%，如有主动除湿

部件按照实包运行策略运行；

5

b)搁置6-8小时，模拟车辆停放，运行状态；

c)按照允许的放电方式放电至电池包SOC30%，如有主动除湿

部件按照实包运行策略运行；

d)搁置6-8小时，模拟车辆停放运行状态；

e)按照1)步骤至5)循环步骤30次、60次或总时间720、1440

小时，可选。结束后，恢复至室温,进行绝缘耐压检测、气密性测试、

功能性能检测，并开箱检査示水物状态(若有布置示水物),导出过程

温湿度数据进行分析评价。

并同步更新之后的章节号及表A.2。

8.原6.2.3修改为6.2.4,其中步骤1）修改为“1）按照允许的充

电方式充电至电池包SOC80%，如有主动除湿部件按照实包运行策略运

行”。

9.原6.2.2中纠错，将“在温度-10℃～50℃，湿度(93+2/-3)%RH

条件下搁置240小时，详见图6.2.1，总共执行10个交变湿热循环”修

改为“在温度-10℃～50℃，湿度(93+2/-3)%RH条件下搁置240小时，

详见图2，总共执行10个交变湿热循环”。

10.“图1测试流程图”为避免歧义，全部改为白色背景，黑色

线条。

11.7.2.1中纠错，将“试验过程中凝露发生次数可参考附录F中

相关方法进行评估”修正为“试验过程中凝露发生次数可参考附录E

中相关方法进行评估”。

4.4第四次工作组会议（送审讨论阶段）

2023年8月4日，由浙江省汽车工程学会组织召开《车用动力电池

结露测试方法》等3项团体标准（送审）审查会，经质询和讨论，专

家们提出送审稿审核意见及审核结论如下：

1.项目提出了车用动力电池系统结露测试方法，补充发展了车用

动力电池相关标准体系。改项目的实施将对车用动力电池行业的标准

化及规范化具有重要意义。

2.建议：

①项目名称改为“车用动力电池系统结露测试及评价方法”；

6

②明确标准的范围；

③核实引用的标准；

④增加测试发现与评价的关联。

审核结论：专家组一致同意，修改完善后报批。

2023年8月5日~2023年9月1日，针对专家组提出的的建议或意见，

标准起草组主起草人对标准进行进一步修改，修改完善的内容如下：

1.项目名称改为“车用动力电池系统结露测试及评价方法”；

2.明确标准的引用范围：在“3术语和定义”中标识明确术语及

定义来源；

3.核实引用的标准：

a）在“5.1一般条件”中明确参考的标准及章节号GB38031中

6.1.1。

b)在6.2.1及6.2.3中明确“按照GB/T2423.3中的试验方法”、

“按照GB/T2423.34中的试验方法”。

4.增加测试发现与评价的关联

a)增加各试验步骤后功能性能检测记录表（附录A表A.2）,并在

对各步骤后的检测项目编号（F0~F4）；

b)在“7评价标准”中增加定量评价指标，针对试验过程中的

“绝缘”、“气密性”、“功能性能”的指标制定检测项目

评分表，见原文表3；

c)根据各步骤结果的合格判定，制定{绝缘耐压≥6，气密性10，

功能性能10}的定量指标，并针对个步骤结果制定“试验结果

判定评价表”，见原文表4；

d)针对试验结果合格的产品（Ui=5），考虑从组件到系统的全

面评价需求，根据结构分区、测试步骤、采集的过程数据（绝

缘耐压、内部温湿度/露点等），针对开盖后各位置示水物/

积水状态、结构表面结露风险，制定动力电池各结构结露风

险的定量评价体系，对开盖后各组成的示水物、温湿度、积

水、功能、外观进行全面评价，评价指标及说明见原文表5~

表10。

7

e)对于制造商自定义评价指标的情况，提供“附录D动力电池

系统凝露风险自定义判定指标评价方法”。

f)修订“附录E温湿度值/露点判定结露风险方法”的露点风

险判定方法，并规定其适用范围为Tm≥0，判定标准为：当监

测位置表面温度Tt高于露点温度(Td+1)，且持续时间＞5min

时，定义凝露可能性“低”；当监测位置表面温度Tt低于露

点温度（Td+1）,且持续时间＞5min时，定义凝露可能性“高”。

5.修改标准中的其它错误

a)调整表格格式，统一大小、边框粗细等；

b)统一公式格式；

c)删除“1范围”中的目的；

d)修改完善流程图，增加“综合分析评价”步骤；

e)统一湿度格式为“相对湿度90%~95%”。

5标准编制原则和主要内容

5.1标准编制原则

遵照浙江省汽车工程学会浙汽学标字[2023]1号附件2《浙江省汽

车工程学会2023年度团体标准项目计划进度安排》，制定《车用动力

电池系统结露测试方法》团体标准。

本标准编制按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标

准化文件的结构和起草规则》的规定进行起草。

本标准主要技术指标的确定，充分考虑了国内企业的制造水平、

主机厂的技术要求和行业发展的需求，结合了多轮验证的台架数据，

体现了本标准的先进性和合理性。

5.2标准主要内容

本标准适用于车用动力电池系统，储能电池系统、低压蓄电池系

统及其它类型电池系统可参照执行，特别适用于车用动力电池系统结

露测试要求、试验及评价方法。标准的目的：

1.确认电池系统设计在使用过程中出现结露可能性，及早发现结

8

露相关风险；

2.发现动力电池出现结露的位置点，分析影响并改善，降低结露

影响；

3.确定动力电池内部温湿度变化规律，评估关键件温湿度寿命，

提高可靠性。

5.2.1动力电池系统信息收集

本标准计划对评测对象（车用动力电池系统）的基本信息收集，

主要用来约束评测对象的相关数据的规范性，同时在测试前明确相关

性参数，作为要求需明确测评对象pack方案（CTC、CTP、MTP等）、热

管理方式（液冷液热、自热自冷、加热膜加热等）、电量及电压、电

池容积（总容积、自由容积）、透气防爆阀数量级透气量。

5.2.2试验方案

本标准计划对评测对象（车用动力电池系统）的测试样件要求、

台架搭建、测试流程及注意事项、测试结果及判定标准评价进行要求，

同时约束对所需的工具的规范性。

5.2.2.1动力电池系统信息收集

测试前，初始状态检测，需符合安规且功能正常，具体要求如下：

a)检查样品外观、标签，样品拍照；

b)检查电压、温度的采样功能；

c)检查样品的通讯功能；

d)电池包外部插件均采用密封堵头或对插线束插件插接，以保

证密封；

e)进行绝缘检测，确保绝缘合格，并记录绝缘值；

f)电池SOC不低于30%；

g)参照热仿真结果在温差较大位置，放置湿度传感器和变色试

纸，并记录初始温湿度；

h)电池包外部插件均采用密封堵头或对插线束插件插接。

5.2.2.2台架搭建及测试流程

根据动力电池实车装载状态，建立台架。

考虑实车运行工况及热管理系统开启状态，并结合外部工况环境，

9

考虑加速效应，建立测试流程，以模拟高温高湿、温度交变、呼吸作

用等引起的内部结露、湿气渗入。

考虑实车运行工况及热管理系统开启状态，并结合外部工况环境，

考虑加速效应，建立测试流程，以模拟高温高湿、温度交变、呼吸作

用等引起的内部结露、湿气渗入。

5.2.2.3结果评价及报告

针对测试采集的数据、测量数据、观测结果进行统一整理汇总，

并形成评价报告，评定评测车用动力电池包结露风险。在本标准中，

考虑凝露的复杂性，形成定性和定量评价两套标准。

1.定性评价

根据凝露对动力电池产生的影响，建立定性评价标准如下：

a)无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象

b)试验后2h内绝缘电阻值不小于500Ω/V，再次通电无异常；

c)测试过程中BMS通讯、采样功能正常，无故障上报，测试前后

最小监控单元无电压锐变（电压差绝对值小于0.15V）；

d)高压组件附件无打火放电痕迹、接触电阻不超过控制阈值；

e)金属件、铜排及线束端子裸露处无明显受潮导致的氧化，如

铜绿等；

f)塑料件无膨胀裂变、金属无锈蚀；

g)热管理及控制无异常;

h)电池包内无明显积水；

i)记录过程中绝缘值、BMS采样变化趋势。

2.定量评价

目的为系统级到组件全面评价动力电池包凝露风险，对此建立系

统验证结果、结构的重要度的评估原则。

其中各试验步骤结果的判定为依据凝露可能的表现形式、凝露影

响建立一系列定量评价标准，检测项目的评价标准中表3，合格标准

为{绝缘耐压≥6，气密性10，功能性能10}，据此各步试验结果的凝

露风险判定如表4。

10

考虑凝露影响复杂及检测布点的局限性，为全面评估各组成凝露

风险，对电池包进一步开盖观察并测试；针对开盖后观测的项目及要

求，建立Ui=5的评价要求，从各位置示水物/积水状态、结构表面结

露风险、功能、外观特征建议详细评价指标，详见标准中表5~表10。

5.3标准先进性体现

5.3.1试验内容及指标对比分析情况

11

序项对比标准本标准对比本标准先进性

号目结果说明

GB38031-20206.2.1恒定湿热此项试验模拟

8.2.5湿热循环温度50℃，湿度(93+2/-3)%RH条件下搁置24、整车高温高湿

8.2.5.1试验对象为电池包或系48、72、96小时（可选）。条件下长期工

作，此时，电池

统。结束后，恢复至室温，进行绝缘耐压检测、气

包内部空气中

8.2.5.2按照GB/T2423.4执行密性测试、功能性能检测，合格后进行下一步，水汽含量较高，

试验Db，变量如下图，其中最高否则实验终止，并开箱检查示水物状态，导出提高内部绝对

温度是60℃或更高温度（如果制过程温湿度数据进行分析评价。湿度。

造商要求），循环5次。

8.2.5.3完成以上试验步骤后，

在试验环境温度下观察2h。6.2.2交变湿热测试此项试验模拟

在温度-10℃～50℃，湿度(93+2/-3)%RH条件整车在外部环

下搁置240小时，详见图6.2.1，总共执行境频繁温度交

变下，由动力电

10个交变湿热循环；10个循环后，恢复至室

湿池呼吸作用及

温，常温搁置1h进行绝缘耐压检测、气密性温度交变产生

热测试、功能性能检测，合格后进行下一步，否的结露位置及

提升

1循则实验终止，并开箱检查示水物状态，导出过整包绝缘风险。

程温湿度数据进行分析评价。

环

12

6.2.3恒定湿热叠加充放电循环测试此项试验模拟

温度50℃，湿度(93+2/-3)%RH条件下搁置24、整车长期放置

恒

48、72、96小时（可选）。于高温高湿条

定

开始继续保持环境温度50℃，湿度件下，电池包按

湿

(93+2/-3)%RH进行充放电（充放电过程中开启照热管理策略

热

热管理策略），过程监控电池系统绝缘值。（1）开始工作后，电

叠---增加

按照允许的充电方式充电至电池包SOC80%；池包内部温湿

加

（2）搁置30min；度，以及由此触

2充

（3）按照允许的放电方式放电至电池包发的结露位置、

放

SOC30%；（4）搁置30min；绝缘变化、性能

电

按照（1）步骤至（4）循环步骤2、3、5，10、变化等。

循

15、20次，可选。

环

结束后，恢复至室温，进行绝缘耐压检测、气

测

密性测试、功能性能检测，并开箱检查示水物

试

状态（若有布置示水物），导出过程温湿度数

据进行分析评价。

4.3.2检测点（传感器）布置要求

传感器检测点布置位置及要求，若无特殊规

定，可按以下要求进行布置。

（1）数量要求

a)温度传感器布点数量：按照表2中分类原此项增加动力

则，每个分类选择5个不同位置布置检测点；电池系统试验

监

b)露点传感器/温湿度传感器布点数量：按中，温湿度传感

测照表2中分类原则，每个分类选择5个不同位器及表征结露

3点---置布置检测点。增加产生指示剂的

（2）布置原则布置原则，以有

布

a)若条件允许，同一分类应无重复和相邻布效监测试验过

置点；程中结露相关

b)若条件允许，同一分类的布点位置不相指标。

邻；

c)温度传感器应布置在所选组件的表面；

d)露点传感器/温湿度传感器应布置在温度

传感器正下方，与组件无接触。

7评价标准此项增加动力

结汇总测试前、中、后采集的数据、观测结果，电池结露试验

露形成评价报告，对动力电池系统结露风险及影后，针对结露对

检响进行评价。电池包系统、电

测7.1评价标准气、电池管理系

4点---若无其他规定，可参考如下评价标准：增加统、金属件、塑

布（1）无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象料件可能产生

置（2）试验后2h内绝缘耐压满足要求，供电、的影响，制定试

方充电无异常；验目视检测项

法（3）测试过程中BMS通讯功能正常、采样及目。若目视项目

充放电控制功能正常，无故障上报。有不通过项，针

13

（4）高压电路组件无打火放电痕迹、接触电对不通过项按

阻不超过制造商控制阈值；需进行FA分析

（5）金属件及外部高压接口端子裸露处无明及改善。

显受潮导致的氧化、锈蚀等；

（6）塑料结构组件无明显变形、无膨胀裂变；

（7）电池热管理系统功能及控制无异常；

（8）电池系统内无明显积水。

7.2.1零部件风险评价方法

针对动力电池系统中任意发生结露区域的零

部件，考虑结露对零部件的影响，按照以下步针对动力电池

骤对零部件风险等级进行综合评判。

系统中任意发

（1）建立因素集：因素集由影响电池系统应

生结露区域的

用的各种评价指标组成，评价指标因素可由制

造商自行定义（如功能维度、性能维度、安全零部件，考虑结

风

维度等）。露对零部件的

险（2）建立评判集：评判集由各评价指标因素

影响，按照各零

4评的评价结果组成，用于表征试验结果对动力电

增加

池系统关键的三个维度的影响程度。部件的关注性

价

（3）建立评价矩阵：在进行评判时需要确定能，建立风险评

评判因素的隶属度矩阵R，它反映了各评估指

--价系统，进行综

标隶属于评判集中各元素的隶属度。

合评判。

（4）建立因素的权重集：各评判因素在因素

集中的重要程度是不一样的，为了反映其重要

程度，不同的因素应设置相应的权重。

（5）综合评判及结果。

7.2电池系统风险等级评价可按以下步骤进

行：评价值及风险等级定义

14

本标准相比于国家标准GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池

安全要求》中的关于动力电池湿热环境的内容不仅明确了验证指标，

还考虑动力电池在整车可能经历的使用工况，增加了试验验证项目内

容，使动力电池系统在湿热环境下的安全性、可靠性和性能稳定性能

得到全