动力电池加热片设计选型规范

PAGE1目次TOC\o"1-4"\h\z\u I前言 41范围 52规范性引用文件 53术语及定义 53.1额定电压 53.2PTC 53.3基本绝缘 63.4室温 64电池加热片概述 65加热片设计 65.1加热功率 65.2加热片电压 76技术规范 76.1尺寸、形状、重量 76.2外观 76.3使用温度范围 76.4干烧温度 76.5温度一致性 86.6电源线拉力测试 86.7导通测试 86.8温感精度测试 86.9高低温存储试验 86.10高低温冲击试验 86.11机械振动试验 96.12绝缘电阻测试 96.13耐压测试 96.14电阻测试 96.15燃烧性能测试 96.16 R-T曲线 96.17PTC冲击电流测试 96.18过功率测试 107检验规则 107.1出厂检验 107.2抽样检验 107.3型式检验 108标志、包装、运输、储存 108.1标志 108.2包装 118.3运输 118.4储存 11

动力电池加热片设计选型规范1范围本标准规定了动力电池系统加热片的类型定义和选择、基本参数设计、技术要求规范，其目的在于规范加热片的使用，保证其使用安全性，并确保性能可以满足电池使用要求。本标准适用于电动车电池系统加热片的选择和设计，保证加热片技术参数设计的一致性，从而确保系统的加热效率和可靠性。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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/T1.1—2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.22电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB-T18384.3-2015电动汽车安全要求第3部分人员触电防护GB/T28046.1道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分一般规定GB/T28046.2道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分电气负荷GB/T28046.3道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分机械负荷GB/T28046.4道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分气候负荷GB/T31467.3电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分安全性要求和测试方法QC/T413汽车电气设备基本技术条件QC/T29106-2014汽车电线束技术条件3术语及定义下列术语和定义适用于本标准。3.1额定电压额定电压nominalvoltage由制造商为加热片规定的电压。3.2PTCPTCpositivetemperaturecoefficient主要是由正温度系数的热敏电阻构成的用于加热的元件，当温度在特定的范围内升高时，其阻值迅速地非线性增长。3.3基本绝缘基本绝缘basicinsulation施加于带电部件对电击提供基本防护的绝缘。3.4室温室温roomtemperature指25℃±2℃。4电池加热片概述电池加热片根据基体材料分类可分多种，如：聚酰亚胺（PI），PET，硅橡胶，无纺布，环氧树脂，金属等，按照发热体不同分为电阻丝加热片和PTC加热片。不同基材加热片特点如表1所示。表1不同基材加热片特点对比类型耐高温性温度均匀性自限温性结构强度环境耐受性结构特点PI加热片较好一般无一般好柔性PET加热片差一般无差一般柔性硅橡胶加热片一般一般无一般一般可压缩云母加热膜较好一般无差好柔性环氧树脂加热片好一般无较好好可承受一定压力铝板加热片好好无好较好强度高PTC加热片好较好有好较好强度高5加热片设计5.1加热功率 加热功率的计算方法见公式（1）和公式（2）。……………（1）……………（2） 式中： ——加热功率； ——电芯比热容； ——温升速率； ——加热效率因数； ——电芯总质量； ——最低允许充电温度； ——最低使用环境温度; ——充电加热时间。注：对于18650电芯可按照单支电芯0.2W的经验值设计加热功率。5.2加热片电压 加热片电压应与电池系统标称电压相同。6技术规范6.1尺寸、形状、重量按确认的图纸要求执行。6.2外观表面平整、清洁、无损伤、无缺陷、无凹凸点，无折痕、无气泡；发热体无脏污,层状结构粘结牢靠，无缝隙、裂纹、气泡等影响结构强度等缺陷。6.3使用温度范围-40℃～250℃。6.4干烧温度6.4.1电阻丝加热片测试方法：室温条件下（无强制对流）加热片水平空载运行达到热平衡（温升速率<1K/min）后测量温度。要求：最高温度不超过120℃。6.4.2PTC加热片测试方法：室温条件下（无强制对流），将PTC加热片水平放置在耐温绝缘工作台上，施加额定电压，连续工作10min后测量温度。要求：最高温度不超过110℃。6.5温度一致性测试方法：室温条件下（无强制对流）加热片水平空载运行达到热平衡（温升速率<1K/min）。要求：电阻丝加热片内部最大温差不大于5K；PTC加热片内部最大温差不大于10K。6.6电源线拉力测试测试方法：根据QC/T29106-2014的要求进行如下试验：试验设备：拉力试验机：量程应根据需要确定，示值误差不大于±1%，样件夹具应匀速运动，夹具移动速度为20mm/min~200mm/min的恒定值。试验样件：在实际产品上取样，样件长度应保证固定到拉力试验机上的最小长度试验过程：将样件固定在拉力试验机夹具上，沿电线轴线方向施加拉力，记录将端子拉出过程中的最大拉力示值。要求：满足QC/T29106-2014规定的最小拉力值。6.7导通测试测试方法：测试加热片正负极电电源线的导通。要求：导通良好。6.8温感精度测试测试方法：室温条件下（无强制对流）加热片水平空载运行达到热平衡，使用数采设备监控加热片温采布置点温度。要求：温差<1K。6.9高低温存储试验测试方法：根据GB/T28046.4的要求，分别进行如下试验：将加热片在-40℃环境中静置24h，然后按照6.2，6.7进行测试。将加热片在85℃环境中静置48h，然后按照6.2，6.7进行测试。要求：加热片不得出现裂纹，缺损，颜色不应有明显变化。6.10高低温冲击试验测试方法：根据GB/T2423.22的要求，对加热片进行温度冲击测试。加热片在-40℃环境中静置3h；在3min之内将温度由-40℃升高至85℃；在85℃环境中静置3h；在3min之内将温度由85℃降至-40℃；对加热片按照6.2，6.7进行测试。要求：加热片不得出现裂纹，缺损，颜色不应有明显变化。6.11机械振动试验测试方法：根据GB31467.3中，第7.1.2蓄电池包或者系统的电子装置的振动试验要求，对加热片进行振动试验。要求：加热片无裂纹，导通正常。6.12绝缘电阻测试测试方法：根据GB/T18384.3的绝缘电阻要求，对加热片进行绝缘电阻测试。要求：绝缘电阻值不小于500Ω/V。6.13耐压测试测试方法：根据GB/T18384.3的要求，在加热片电源线与电源线焊点四周、加热片表面、加热片边缘之间施加50Hz，电压值为1000+2E的交流电压（E为电池包最大电压，本实验按照E=400V计算），保持1min。要求：实验过程中不能发生绝缘材料的击穿、跳火和损伤现象。6.14电阻测试测试方法：使用万用表测试电源线两端电阻。要求：电阻满足设计图纸要求。6.15燃烧性能测试测试方法：按照UL-94标准对加热片所有材料进行测试。要求：阻燃等级达到V0。R-T曲线测试方法：PTC加热器在不通电状态下，置于高低温箱，设置温度为-40℃～120℃，用万用表测试其在各个温度的电阻值。要求：阻值与规格书中要求保持一致。6.17PTC冲击电流测试测试方法：被测样件置于-40℃环境，静置2h以上，通电压360V，测试时间500S，观测电流的变化曲线。要求：冲击电流低于峰值电流。6.18过功率测试6.18.1电阻丝加热片测试方法：试样功率增加30%运行，实验时间4h，试验后按照6.2，6.12，6.13进行测试。要求：通过6.2，6.12，6.13测试，且电阻变化率不大于10%。6.18.2PTC加热片测试方法：分别在环境温度25℃，85℃下将被测样品接入高压通电测试台，施加电压AC1.5倍的额定电压，测试时间5min，观察被测样品是否正常工作发热、是否出现故障。。要求：正常工作、无故障。7检验规则检验分为供方的出厂检验、抽样检验和型式检验。7.1出厂检验 每批产品出厂前均进行出厂检验，由质检人员按产品图样和技术要求进行检查和检验，检验合格并签发合格证后方可出厂。定货单位有权抽检成品，在抽检中，如有一项不符合本标准的规定，可加倍抽检该项目，如仍不合格，可拒绝验收。7.2抽样检验 应按照GB/T2828.1~GB/T2828.4的规定进行抽样检验。7.3型式检验 型式检验项目为技术要求规定的全部性能要求，正常情况下每一年进行一次，凡有下列情况之一时，也应进行型式检验。新产品投产时；结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；停产半年，恢复生产时；国家质量监督检验机构提出要求时。8标志、包装、运输、储存8.1标志 产品应有产品合格证，放于包装箱内部。合格证上注明：制造厂名称、产品代号和名称、检验员代号、检验日期。产品上应按双方协议的规定进行标志。标志内容应标明清楚，并不