动力电池电气系统安全设计（十）铜铝排环境和机械性能要求

三、环境适应性

1、低温、高温试验

技术要求：

模拟铜排在实际使用中可能遇到的极端温度环境，检查其性能变化。低温试验一般在不低于-40℃下，存储不超过24h；高温试验不超过85℃，存储不超过48h。试验后，铜排外观应无变形，绝缘和耐压性能不降低。

检测方法：

将铜排样品放入高低温试验箱，设置对应温度及时间参数，试验结束后取出样品，在常温下进行外观检查及电气性能复测。

2、温度冲击试验

技术要求：

验证铜排在两个极限温度反复变换时的性能稳定性。最高温度T_max=85℃，最低温度T_min=-40℃，温度梯度：4℃/min，暴露时间为35min，一次循环时间为132.5min，共计进行455个循环，总循环测试时间为1003h。试验前后，铜排外观无变形、绝缘和耐压性能无降低、前后电压降合格。

方法参考：动力电池配电盒BDU安全设计（十六）耐久性能测试；电池包的T_field温差设置为35度。

检测方法：

利用具备温度冲击功能的试验设备，严格按照标准设定温度变化曲线及循环次数，试验完成后对铜排进行全面性能检测。

3、湿热循环试验（双85）

技术要求：

考核铜排在高温、高湿条件下的性能。根据GB/T31467.3中规定，将铜排置于温度85℃，湿度85％条件下进行1000h（或者根据项目定义测试时长）试验。试验后，铜排外观无变形，经过高湿环境下，绝缘和耐压性能无降低、前后电压降合格。

检测方法：

使用湿热试验箱，设置合适的温度、湿度及试验时间，试验结束后对铜排的外观、绝缘、耐压及电压降等性能进行评估。

4、振动、机械冲击试验

技术要求：

确保铜排在振动、冲击等工况下不断裂、不变形，验证前后绝缘和电压降符合要求。振动可根据GB/T31467.3中规定，在10-1000Hz频率下，RMS为27.8m/s²的随机振动，或者按照GB/T28046.3中根据相关位置选择参数进行测试；机械冲击可根据GB/T31467.3中规定25g，15ms，或者按照GB/T28046.3中规定执行测试。

检测方法：

将铜排安装在振动台、冲击台上，按照标准参数施加振动、冲击载荷，试验过程中及结束后检查铜排状态及性能。

四、机械性能

1、剥离强度

技术要求：

焊接区域的剥离强度应不小于3N/mm。

检测方法：

将软铜排表面第一层夹持到工装夹具上，使被测层与原始界面夹持角度保持90°±5°，拉伸速度 15±2mm/min；试样宽度 20mm，有效剥离长度≥50mm；

2、耐折弯

技术要求：

金属基材无裂纹（10 倍放大镜观察）；绝缘层无破损，电压降变化≤5%。

检测方法：

在下图所示的折弯区域内，折弯角度为90°，折弯次数为30次(每次折弯需达到图示水平位置和竖直位置，但不超过极限位置)，折弯后应无裂纹、断片。

3、安装力矩测试

技术要求：

满足拆卸后接触电阻的要求，且卸后外观无变形、开焊、撕裂（螺 栓安装部位轻微划 痕除外）等现象，接触电阻变化≤5%；

检测方法：

根据螺栓规格用标准力矩将铜排固定和拆卸10次。

4、耐磨测试（外敷绝缘层）

技术要求：

绝缘层壁厚减小量不超过 5%，且试验后电阻及绝缘耐压需满足相关要求。

检测方法：

铜（铝）排绝缘层耐磨试验按 GB/T 25085-2020 标准执行刮磨方式进行，试验条件为：在试样上施加（7±0.05）N的垂直合力，进行 1 万次循环刮磨； 

5、低温卷绕试验（适用于软铜排）

判定标准

外观要求：试验后软铜排表面不得出现 裂纹、断裂、明显变形 或绝缘层（如有）脱落、破损。卷绕后需测试铜排的直流电阻，其值应不超过试验前的 120%；若带绝缘层，需额外测试绝缘耐压，应满足性能要求。

试验方法：

根据软铜排厚度（t）确定，一般要求卷绕直径（D）为铜排厚度的 5-10 倍（如 D = 5t 或 D = 10t，具体按产品标准或技术规范执行）。

低温环境温度 -40℃ 下保持 4-6 小时（如特殊环境可至 – 55℃或 – 60℃）。按照标准GB/T 2951.12-2008中8.1.3.4中的试验方法进行卷绕试验。从低温箱中取出样品，迅速安装到卷绕装置上，以 缓慢均匀的速度（如 10-15 圈 / 分钟）绕芯轴卷绕指定次数（如 1 次），卷绕过程中避免施加额外拉伸力。

卷绕完成后，样品在室温下放置 30 分钟，观察外观是否符合要求；随后进行直流电阻测试和绝缘耐压测试。

四、其他性能标准

1、阻燃性能测试

技术要求：

电池系统存在起火、爆炸风险，铜排表面绝缘材料阻燃性能必须达标。一般参考GB/T2408中规定，采用垂直燃烧法，铜排的阻燃性能应达到V-0级，记录余焰燃烧时间。

检测方法：

制备规定尺寸的铜排样品，使用阻燃性能测试设备，按照垂直燃烧法的操作流程进行测试，观察并记录燃烧现象及余焰燃烧时间。

2、耐腐蚀性能测试

技术要求：

满足72h中性盐雾试验，试验后产品表面无腐蚀、无红锈，耐压、绝缘均满足图纸要求。

检测方法：

将铜排样品放入盐雾试验箱，按照中性盐雾试验标准（如GB/T10125）进行72h试验，试验结束后清洗样品，检查表面腐蚀情况，并复测耐压、绝缘性能。

3、老化试验

技术要求：

验证铜排总成在长时间高温条件后，其表面绝缘层是否有开裂、变形，总成绝缘和耐压性能是否有降低。可参考GB/T25085中“240h短期老化”和“3000h长期老化”标准。短期老化模拟热漂移，长期老化模拟耐热性能，合格的绝缘层材料在经过老化试验后，外观和绝缘耐压性能应符合要求。

也可参考：动力电池配电盒BDU安全设计（十六）耐久性能测试中的高温耐久进行计算；

检测方法：

将铜排样品置于老化试验箱，按照相应老化时间及温度标准进行试验，试验结束后对铜排进行全面性能检测。

240h短期老化：试样应在额定温度等级的上限温度加25℃的环境下老化240h。例如，如果铜排的额定温度等级上限是85℃，那么进行240h短期老化试验的温度应为110℃。

3000h长期老化：试样应在额定温度等级的上限温度下老化3000h。比如，对于额定温度等级上限为125℃的铜排，长期老化试验需在125℃的环境中进行3000h。