电动滑板车电池过充安全可靠性测试

2026-02-11 13:44:25 1266

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在电动滑板车产业快速发展的当下，电池作为核心动力源，其安全性能直接关系到使用者人身安全、财产安全及公共安全。过充是电动滑板车电池最易引发安全隐患的场景之一，充电过程中若充电设备不匹配、保护机制失效或充电时长失控，会导致电池内部发生异常化学反应，引发鼓包、漏液、起火甚至爆炸等安全事故。电动滑板车电池过充安全可靠性测试，以GB 31241-2024《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全技术规范》为核心依据，通过科学模拟过充场景、精准监测电池响应，验证电池在过充环境下的安全防护能力，为电池设计、生产管控、市场准入及安全使用提供刚性技术支撑，是规范电动滑板车产业健康发展的关键环节。

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一、电动滑板车电池过充安全可靠性测试的核心意义

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电动滑板车电池多采用锂离子电池，其自身电化学特性决定了过充状态下的高风险性——过充会打破电池内部正负极的电荷平衡，导致锂离子析出、电解液分解，进而产生大量热量和气体，触发热失控，最终引发安全事故。当前，电动滑板车充电场景分散、充电设备规格不一、部分产品缺乏完善的过充保护设计，进一步放大了过充安全隐患，因此开展过充安全可靠性测试具有重要现实意义。

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测试的核心价值在于提前排查电池过充状态下的安全隐患，明确电池过充防护的能力边界，确保电池在意外过充场景下能够通过自身保护机制（如过充保护电路、温度保护装置）抵御风险，避免发生热失控等恶性安全事故。同时，测试也是电池产品合规性与市场准入的核心前提，GB 31241-2024作为强制性国家标准，明确要求电动滑板车所用锂离子电池及电池组必须通过过充安全测试，未达标的产品不得出厂、销售和使用。此外，测试结果还能为电池设计优化提供精准方向，帮助研发人员识别过充保护薄弱环节，提升电池安全性能，降低产品售后安全风险和企业合规成本。

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二、测试核心依据——GB 31241-2024标准核心要求

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GB 31241-2024作为电动滑板车电池过充安全测试的核心依据，明确了测试的适用范围、技术要求、测试方法及合格判据，统一了测试标准，确保测试结果的科学性、准确性和可比性。该标准虽适用于便携式电子产品用锂离子电池和电池组，但结合电动滑板车电池的使用场景和性能特点，其关于过充安全的要求的核心条款均适用于电动滑板车电池，为电动滑板车电池过充测试提供了明确的技术遵循，同时与国家强制性产品认证（CCC认证）要求衔接，成为电池产品获证的必要条件。

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GB 31241-2024针对电动滑板车电池过充测试的核心要求，重点明确了三个方面：一是测试对象覆盖单体电池和电池组，其中电池组的过充测试需在正常工作条件和保护元器件单一故障条件下分别开展，要求电池组需具备双重保护设计以满足测试要求；二是明确了过充测试的基础参数，规范了充电电压、充电电流的设定标准，其中单体电池过充测试需采用1.5倍额定充电电压的标准，确保测试场景贴合实际过充风险；三是界定了测试环境、监测要求及合格判据，明确测试过程中需实时监测电池温度、电压等关键参数，温度数据采样间隔需小于1s，准确度要求为±2℃，为测试实施提供了刚性规范。

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此外，GB 31241-2024还明确了测试过程中的安全防护要求，规定测试需在具备防火、防爆、通风功能的专用测试环境中开展，避免测试过程中因电池异常引发二次安全事故。同时，该标准与相关配套标准衔接，明确电池过充测试需结合电池标识、数据采集等相关要求，确保测试的全面性和规范性，与市场监管总局关于锂离子电池CCC认证的要求保持一致，形成了“标准要求-测试验证-合规准入”的完整体系。

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三、电动滑板车电池过充安全可靠性核心测试内容

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电动滑板车电池过充安全可靠性测试围绕“模拟过充场景、监测电池响应、验证安全性能”展开，基于GB 31241-2024要求，分为单体电池过充测试和电池组过充测试两大核心类别，各测试类别均有明确的测试参数、操作规范和监测要求，覆盖过充触发、过程监测、结果评估全流程。

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（一）单体电池过充测试

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单体电池作为电池组的核心单元，其过充安全性能直接决定电池组整体安全水平，因此单体电池过充测试是整个测试的基础环节。测试按照GB 31241-2024规定，采用恒流恒压充电模式，充电电压设定为单体电池额定充电电压的1.5倍，充电电流设定为电池能持续工作的最大电流，持续充电至电池发生热失控或荷电状态达到3倍额定容量，若未发生热失控，需继续观察1小时。测试过程中，需严格按照标准要求布置温度传感器，其中硬壳、软包及圆柱形电池的温度传感器布置位置各有明确规范，确保精准监测电池表面温度变化，同时实时记录电池电压、电流及温度数据，跟踪电池状态变化。

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（二）电池组过充测试

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电池组过充测试是测试的核心环节，结合电动滑板车电池组的实际使用场景，GB 31241-2024要求电池组过充测试需分为两种场景开展：正常工作条件下的过充测试和保护元器件单一故障条件下的过充测试。测试时，将电池组置于标准规定的环境中，按照1.5倍额定充电电压、规定充电电流施加过充信号，同时确保电池组中其他单体电池不发生过充。测试过程中，需实时监测电池组的总电压、单体电池电压、表面温度及电流变化，重点观察电池组过充保护装置（如BMS电池管理系统）的响应速度和保护效果，验证电池组在不同过充场景下的安全防护能力。

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（三）测试关键监测指标

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依据GB 31241-2024要求，过充测试过程中需重点监测四大核心指标，确保测试结果的精准性和全面性。一是电压指标，实时监测单体电池及电池组的电压变化，跟踪过充过程中电压上升速率，判断电池内部电化学反应是否正常；二是温度指标，通过规范布置温度传感器，精准监测电池表面及关键部位温度，记录温度上升曲线，判断是否出现热失控前兆；三是外观状态，全程观察电池是否出现鼓包、漏液、冒烟、起火等异常现象，记录异常现象出现的时间节点和过充参数；四是保护装置响应，监测电池过充保护电路、温度保护装置的触发时间和工作状态，验证保护装置的可靠性和有效性。

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四、电动滑板车电池过充安全可靠性测试的通用流程

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基于GB 31241-2024要求，电动滑板车电池过充安全可靠性测试需遵循严谨的操作流程，确保测试过程可控、测试数据精准、测试结果有效，整个流程分为测试准备、测试实施、结果判定三个核心阶段，各阶段均有明确的操作规范和技术要求。

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（一）测试准备

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测试前需完成多项准备工作，确保测试顺利开展。首先，明确测试依据和要求，严格按照GB 31241-2024相关条款，确定测试对象（单体电池/电池组）、测试参数（充电电压、电流）、监测指标及合格判据；其次，准备测试样品，样品需保持出厂状态，配备完整的保护装置（如BMS电池管理系统、过充保护电路），数量需满足测试重复性要求，同时提供电池额定参数、保护装置规格等相关技术资料；最后，搭建测试环境和测试系统，测试环境需具备防火、防爆、通风功能，温度、湿度等参数符合标准要求，测试系统包括充电设备、电压电流监测仪器、温度传感器、数据记录设备等，所有设备需提前校准，确保测量精度，同时布置好温度传感器，确保其位置符合标准规范。

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（二）测试实施

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测试实施阶段需严格按照GB 31241-2024规定的方法操作，杜绝违规操作影响测试结果。首先，对测试样品进行预充电检查，将电池充至额定容量，确认电池外观无异常、保护装置工作正常、各项参数符合标准要求；随后，按照预设的测试参数连接测试系统，确保接线正确、接触良好，避免因接线错误引发测试偏差；接着，启动测试，施加过充信号，同时启动数据记录设备，实时监测并记录电池电压、电流、温度及外观状态变化，严格按照标准要求控制过充时长，若电池出现异常现象，需持续记录异常发展过程及相关参数；测试结束后，停止施加过充信号，继续观察电池状态，直至电池恢复稳定或确认无进一步安全风险。

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（三）结果判定

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测试结果按照GB 31241-2024规定的合格判据进行判定，核心判据为：测试过程中及测试后，电池及电池组不得发生起火、爆炸等恶性安全事故；允许出现轻微鼓包，但不得出现漏液、冒烟等异常现象；电池保护装置需在过充达到危险阈值前正常触发，有效切断过充电路，阻止过充继续发生；测试后，电池各项参数（如电压、容量）需符合标准规定的安全范围，无不可逆损坏。若测试样品满足上述所有判据，则判定过充安全可靠性测试合格；若出现任意一项不合格情况，需判定为不合格，并分析不合格原因，提出整改建议，整改后需重新开展测试直至合格。

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五、电池过充安全优化方向与测试发展趋势

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结合过充安全可靠性测试结果，依托GB 31241-2024标准要求，电动滑板车电池过充安全性能优化可从三个核心层面入手。硬件设计层面，选用抗过充性能优良的电芯，优化电池内部结构，同时配备高性能过充保护电路和温度保护装置，采用双重保护设计，提升保护可靠性；软件控制层面，优化BMS电池管理系统的过充监测算法，缩短保护触发响应时间，精准识别过充信号，避免误触发或延迟触发；生产管控层面，严格按照标准要求把控电芯质量和保护装置装配精度，加强成品测试，杜绝不合格产品流入市场，同时在电池组上清晰标注安全使用年限，提醒用户及时淘汰老旧电池。

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随着电动滑板车产业的不断升级和安全要求的不断提高，结合GB 31241-2024标准的实施，过充安全可靠性测试呈现出三大发展趋势。一是测试场景更加贴合实际，逐步模拟不同充电设备、不同环境温度、不同保护装置故障等复杂过充场景，提升测试的实用性；二是测试智能化水平提升，采用自动化测试系统，实现过充信号精准控制、数据自动采集、分析及报告生成，提高测试效率和数据精度；三是测试范围进一步拓展，结合电池全生命周期，开展老旧电池、循环充放电后电池的过充安全测试，全面评估电池在不同使用阶段的过充安全性能，同时结合互认协同充电要求，将充电设备匹配性纳入过充测试关联评估，进一步降低过充安全风险。

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六、结语

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电动滑板车电池过充安全可靠性测试，以GB 31241-2024为核心依据，是防范电池过充安全隐患、保障使用者安全、规范产业发展的关键手段。其核心价值在于通过科学、规范的测试，验证电池过充防护能力，明确产品安全边界，推动电池设计、生产、测试全流程的标准化、规范化。随着GB 31241-2024标准的深入实施和测试技术的不断升级，过充安全测试将更加精细化、全面化、智能化，不仅能有效遏制电动滑板车电池过充安全事故的发生，还能推动电池安全技术的持续创新，助力电动滑板车产业高质量、安全化发展，为公众出行安全提供坚实保障。

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Tags：可靠性测试电池安全

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