GB 38031-2020 電動汽車用動力蓄電池安全要求的案例
干貨｜汽車動力電池新國標（GB 38031）解讀
細心的朋友會發現，新國標的代號是GB，而之前的卻是GB/T。前者是代表必須執行的強制性標準，后者則是代表推薦性標準。同時，替代了原來的GB/T31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》和GB/T31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第3部分：安全性要求與測試方法》。這意味著這些標準比原來更加嚴格了。
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》的主要變化點。單體電芯測試項相對于原GB/T31485-2015，過充、擠壓有變化；刪除了針刺、跌落、海水浸泡、低氣壓項目；模組測試項相對于GB/T31485-2015，刪除了所有測試項目；電池包及系統測試項相對于原GB/T31467.3-2015，增加了熱擴散及過流保護，刪除了電子裝置振動、跌落、翻轉，其他項目則均有不同程度的變化。從這些變化可以看出，將電池系統有限作為安全的主題，完善和調整了電池系統的要求；同時，也輔助以必要的單體電池的安全要求（試驗項目涵蓋：過放、過充、外部短路、加熱、溫度循環、擠壓等）。
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》對于電池單體、電池包或系統安全要求原文如下：
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》在優化電池單體、模組安全要求的同時，重點強化了電池系統熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求。試驗項目涵蓋系統熱擴散、外部火燒、振動、擠壓、機械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環、浸水、熱穩定性、鹽霧、高海波、溫度沖擊、外部短路、過溫保護、過充保護、過放保護、過流保護等。標準條款5.2.7增加了電池系統熱擴散試驗，要求電池單體發生熱失控后，電池系統在5分鐘內不起火不爆炸，應提供一個熱事件報警信號。安全第一、生命至上。這個舉措以便為乘員預留安全逃生時間。
展開 新能源汽車電池系統試驗仿真2——機械沖擊試驗
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》.pdf
新能源汽車電池系統機械沖擊試驗仿真
今年五月份，工業和信息化部門組織和制訂了三個有關電動汽車領域的強制性標準，并由國家市監局、標準委批準發布，實施日期定于明年元旦。其中GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》里詳細介紹了PACK系統需要進行的試驗項。這里簡單介紹一下機械沖擊工況的仿真。
相比15年的標準，今年的標準在機械沖擊方面主要體現在沖擊次數、加速度與脈沖時間的變化上，加速度大小由25g變成7g，次數由3次變為6次，脈沖時間由15ms變成6ms。
箱體一般使用鋁合金形材，箱蓋SMC或者鈑金沖壓件，材料多選用24號（部分焊點100或剛體20號），模組等可適當簡化，掛耳孔一般做剛體內套，作為加速度施加位置，建立機械沖擊分析有限元模型。
視具體情況使用質量縮放以及計算機核數，適當調用虛擬內存，注意控制輸出力曲線、能量曲線等供分析，提交計算，輸出機械沖擊動畫、云圖、能量曲線：
通過判斷部件塑性應變有沒有超過材料延伸率判斷結構的可靠性，保證蓄電池包無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。
個人水平有限，如有錯誤，歡迎指正。
個人原創，轉載請注明出處，謝謝。
附件為大家提供國標GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，有興趣可下載查閱。
展開 新能源汽車電池系統試驗仿真1——擠壓試驗
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電池包定頻疲勞分析 optistruct/nastran+ncode（附模型） ￥20
根據GB 38031—2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中 8.2.1要求，對電池包三個方向分別加載定頻激勵，首先，利用optistruct/nastran進行頻率響應，計算20Hz幅值為1g加速度激勵下電池包應力響應；根據得到的應力響應結果，通過ncode計算電池包疲勞性能。
Step1： 頻響計算
單位加速度載荷激勵下結構的動響應。
模態求解：0-100Hz；
頻響：輸出20Hz時的應力響應。
Step2：疲勞計算
基于材料的 S-N 曲線和 Miner累積損傷準則，用N-code應力疲勞分析求解器求解， 選擇 Goodman 修正法對疲勞平均應力進行修正，最終獲得定頻振動 3 個振動方向疊加的結構損傷云圖。
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汽車究竟要跑多久，蓄電池才能充滿GBT 31485-2015 電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法
汽車蓄電池作為汽車上非常重要的一個配件，是通過發動機來充電的。
今天就來給大家講講關于蓄電池的一些知識。
汽車要跑多久，才能給蓄電池充滿電呢？
當我們關掉車上所有用電設備時，排量在兩升以下的車，汽車大概跑5到10分鐘就能給蓄電池充滿電。
當汽車當汽車停放時間過長，處于虧電狀態時，需要充電20小時左右才能為蓄電池充滿電。
一般汽車蓄電池的壽命在三到四年左右，當汽車比平時更難啟動或者是蓄電池出現鼓包時，說明蓄電池即將報廢，我們需要更換新的蓄電池了。
我們平時究竟該如何保養蓄電池，才能延長蓄電池的使用壽命呢？
首先不要長時間停放。即使沒時間開汽車，也要定期啟動一下汽車發動機，為蓄電池充一下電。
其次大家在停車熄火前一定要先關大燈和空調。
汽車蓄電池作為汽車上面的核心部件起著非常重要的作用，大家平時一定要好好保養汽車蓄電池。
下載地址：GBT 31485-2015 電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法
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附新版標準將代替GB 38031—2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》：
守護電動“心臟”！仿真APP在汽車電池包隨機振動分析中的應用
汽車電動化、智能化、綠色化發展已成為全球各國應對氣候變化、實現低碳發展的共同選擇。在此背景下，新能源汽車持續高速發展。電池包作為新能源汽車的“心臟”，是其主要動力來源，直接影響車輛的續航里程與行駛安全。電池包結構的安全可靠性對新能源汽車至關重要，同時也是衡量新能源汽車產品競爭力的重要指標之一。
圖1 新能源汽車電池包結構示意圖
汽車在路面行駛時，會遭遇到較為復雜的路面工況，比如顛簸路、補丁路、坑洼路等，這些路面不平度所產生的激勵通過車身傳遞給電池包。為了確保結構不受破壞，電池包必須具備足夠的強度來承受路面的隨機載荷。
通常獲取電池包結構振動特性的途徑包括數值仿真與試驗方法。試驗方法可依據《GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求》進行測試，該國標對于不同類型車輛及振動測試條件等均有明確說明。但試驗方法需要物理樣機，測試過程較長、成本較高。鑒于電池包內部結構復雜，且設計變更頻率較高，因此借助數值仿真的手段可大幅提升產品優化迭代的效率，縮短研發周期，降低測試成本。
電池包隨機振動仿真可用于評估電池包在振動條件是否滿足結構性能要求。這種分析方法有效確保了電池包在汽車正常行駛過程中不產生振動破壞。通過隨機振動仿真，可以識別結構振動風險以及潛在的結構失效位置，進而采取相應的措施來改善設計或加強結構，提高電池包的可靠性和安全性。
展開 螺紋連接:仿真分析簡化
為了降低接觸的計算量和后處理提取內力的問題，實體螺栓的替代方案是實體+梁或者純梁模型，但是依舊避免不了非線性接觸的引入
仿真分析簡化4
01 裝配體分析特點
上圖為《GB 38031-2020 電動汽車用動力蓄電池安全要求》中對電池包力學性能測試的要求，包括振動，機械沖擊，模擬碰撞及擠壓，如果按照分析進行歸類，包含模態分析，隨機振動分析，瞬態沖擊分析，顯式動力學分析
相比于零件級分析，一般情況下裝配體分析需要獲取的力學性能會更加全面，涉及到的分析工況和類型也會更加繁雜
按照個人分析習慣，一般將裝配體按照零件級別，局部裝配級別，整體裝配體級別進行處理和組裝
相比于零件級分析，整體裝配所包含的零部件以及處理方法都要復雜得多，因此按照零件級別的處理方式處理裝配體，計算規模和計算時間對于很多企業難以接受
按照常規包含非線性接觸的螺栓處理方式，一般情況下每個螺栓局部至少需要創建3對接觸(不使用通用接觸情況下)，如果裝配體中包含100根螺栓，那么至少需要創建300個接觸對
相比于零件級分析，裝配體分析還需要關注前處理的復雜程度，過于復雜的處理方式一方面導致極長的處理時間，另一方面大大增加了出現錯誤的概率
總結來說，一個合理的螺栓簡化方案除了要求能夠較為準確表達局部連接剛度并且便于提取相關內力進行校核以外，還需要具有適應分析類型廣，附加計算量小 ，處理方式簡便的特點
展開 動力電池導熱膠企業概覽
針對電芯結構粘接及導熱，提供以下解決方案： 方形電池的電芯與電芯的粘接、電芯與側板粘接；電芯模組與水冷板導熱填縫材料。
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萬華化學集團股份有限公司
萬華化學WANICONE系列產品包含涂覆膠、灌封膠、膠粘劑和密封膠、熱管理材料、壓敏膠、離型劑等，廣泛應用于汽車、家電、通訊、工業控制、消費電子等領域。萬華有機硅擁有原料純化及定制化合成能力，專業的粉體表面處理能力，為客戶提供一站式的定制化服務。
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成都硅寶科技股份有限公司
硅寶聚氨酯導熱結構膠適用于CTP、CTB、CTM等新型結構電池包的結構粘接，具有良好的抗振、導熱、阻燃、絕緣性能。粘接強度≥8Mpa，導熱率1.0-2.0W/(m?K)，1.2mm厚樣條阻燃V0，雙85老化后保持率佳。可通過《GB/T 38031-2020 電動汽車用動力蓄電池安全要求》振動沖擊測試。
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廣州白云科技股份有限公司
白云成立于1985年，專業從事有機硅，聚氨酯，環氧等多種體系膠粘劑的研發，生產與經營，在汽車市場的應用有動力電池，汽車整車裝配，汽車電子等。
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浙江三元電子科技有限公司
三元電子生產的導熱結構膠廣泛適用于電子元器件、動力電池的粘接，對鋁、PET膜均有良好粘接。具有優異的粘接性、防腐蝕、絕緣、阻燃等性能。
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