动力电池过放电测试步骤及注意事项

GB38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》是国家强制标准，其前身是GB38031-2020。它规定了电动汽车用动力蓄电池（包括锂电池）的安全要求和试验方法，旨在保障电动汽车的动力蓄电池在正常使用、合理可预见的误用或事故情况下，能够最大限度地减少火灾、爆炸、电解液泄漏等风险，从而保障人身和财产安全。

测试步骤

GB38031-2025标准中规定的锂电池过放电测试（主要针对电池单体），其核心步骤与2020版相比预计变化不大，主要流程如下：
1.试验对象准备：测试对象是电池单体（Battery Cell）。如果被测单体自身带有额外的主动保护线路或装置（如独立的保护板），测试时需要暂时除去这些外部保护，以检验电芯本身的安全特性。
2.标准充电：试验前，电池单体需按照标准第7.1.1条规定的方法充满电。若制造商未提供充电方法，则通常采用：以制造商规定且不小于1I₃的电流恒流充电至充电终止电压，转恒压充电至电流降至0.05I₃时停止充电，之后搁置1小时（或制造商规定的不大于1小时的时间）。
3.过放电操作：使用合适的充放电测试设备，以1I₁ (A) 的恒定电流（其中I₁ 一般等于电池的额定容量数值，单位为安培（A））对已充满电的电池单体进行持续90分钟的放电。这个过程会迫使电池放出远超其正常截止电量的电量，进入深度过放电状态。
4.观察期：完成90分钟放电后，测试并未结束。需要在试验环境温度下将电池静置观察1小时。这是为了监测电池是否会发生延迟性的热失控反应，如冒烟、起火、爆炸等。
5.结果判定：在整个测试过程中（放电期间和观察期内），电池单体均不应发生起火、爆炸现象。这是判定测试是否通过的最基本也是最重要的安全底线。

注意事项

进行锂电池过放电测试时，需要密切关注以下方面，以确保试验的准确性、可重复性以及人员安全：
1.安全防护至关重要：所有安全试验必须在有充分安全保护的环境条件下进行。测试实验室应配备防爆箱、灭火装置（如沙桶、D类灭火器）、烟雾报警、强制通风系统等。操作人员需经过培训，并穿戴好防护装备。
2.设备能力与精度：
①充放电测试设备应能提供稳定且精确的恒流输出，确保放电电流准确。
②设备应具备良好的数据采集功能，能实时监测并记录电压、电流、温度等关键参数的变化，这对于后续分析异常情况至关重要。
③由于过放电可能导致电池电压降至零甚至出现负电压，因此要求测试设备能够支持负电压的测量和应用，或者采用特殊测试方法（如双测试柜串联）来应对。
3.试验样品状态：
①确保试验前电池单体已经按照标准要求完成了统一的充电和搁置预处理，以保证试验起始状态的一致性。
②测试前需确认并移除电池单体上任何非固有的附加主动保护线路或装置，以避免其干扰对电芯本身安全性能的评估。
4.环境条件控制：试验应在规定的环境温度下进行（通常如25±5℃），避免极端温度对测试结果造成影响。
5.细致观察与记录：在整个测试过程中，尤其是放电后期和观察期，要密切注意电池的外观变化（如鼓胀、泄漏、冒烟等）以及电压和温度的异常变化。详细记录任何异常现象，这些是判断电池安全性能的重要依据。
6.理解测试的严酷性：需要认识到此测试是一种极端滥用条件下的安全评估，主要目的是检验电池在严重误用情况下的安全底线，而非其正常使用性能。

测试意义

过放电测试是评估动力蓄电池安全性的重要一环。它模拟了电池在使用或管理不当时（例如，电池管理系统BMS失效，导致电池被过度放电）可能出现的极端情况。通过该项测试，可以：
①检验电池本体在深度过放下的化学和物理稳定性。
②暴露潜在缺陷，如内部短路、隔膜破裂、析锂等引发的热失控风险。
③为电池制造商改进电芯材料、设计和工艺提供依据。
④为整车厂筛选安全的电池产品提供参考。
⑤最终保障电动汽车用户的生命财产安全。