GB 38031-2025全解析：过充/过放/短路/热失控四大测试项怎么测
GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》是2025年新版动力电池安全国标，是电芯/模组/PACK进入整车厂的强制性准入门槛。新版较2020版新增热扩散测试要求、强化过充保护判定、引入热失控传感器联动。本文逐条解读过充、过放、短路、热失控四大核心测试项的测试方法、判定依据，并给出嘉仕新能对应测试设备清单与常见客户问答。
一、GB 38031-2025是什么？新在哪里？
GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》是国家市场监督管理总局发布的强制性国家标准，适用于电动汽车用锂离子电池和镍氢电池等可充电储能装置。新版于2025年发布，是对2020版的全面升级——核心变化体现在三个维度：
| 变化维度 | GB 38031-2020（旧版） | GB 38031-2025（新版） | 影响 |
|---|---|---|---|
| 热扩散测试 | 可选，推荐项 | 强制要求，热失控后5分钟内不起火不爆炸 | 所有PACK必须配备热失控传感器+抑制系统 |
| 过充保护判定 | 单体2倍SOC或电压阈值 | 过充至1.1倍截止电压+SOC 100%叠加持续1h | 对BMS的过充保护精度要求大幅提升 |
| 外部火烧 | 间接火烧70s+60s+70s | 预热60s+直接燃烧≥70s，附加二次燃烧评估 | 对PACK结构防火设计要求更严 |
| 短路保护 | 外部短路10分钟 | 外部短路+内部短路两种场景 | 增加模拟电芯内部短路的测试方法 |
| 跌落/挤压 | 跌落后不起火不爆炸 | 增加10%形变量保持时间评估 | 结构件抗形变要求提高 |
| 核心结论：2025版将热扩散从推荐项升级为强制项，引入内部短路测试方法，对BMS保护阈值精度和传感器响应时间提出明确量化指标。 | |||
GB 38031-2025与GB/T 31467（电池系统测试方法）、GB 38032（电动汽车安全要求）配套使用，构成动力电池完整测试标准体系。
二、四大核心测试项一览：标准条款与测试方法
GB 38031-2025的测试项主要分为电安全、机械安全、环境安全、热安全四大类，下表汇总动力电池安全验证中最常被客户问到的四大核心测试项：
| 测试项 | 对应标准条款 | 测试对象 | 判定要求 | 核心设备 |
|---|---|---|---|---|
| 过充保护 | 7.2.1 | 电芯/模组/PACK | 不起火、不爆炸 | 充放电测试系统+上位机 |
| 过放保护 | 7.2.2 | 电芯/模组/PACK | 不起火、不爆炸、不漏液 | 充放电测试系统+电子负载 |
| 外部短路 | 7.2.3 | 电芯/模组/PACK | 不起火、不爆炸 | 短路测试仪+数据采集 |
| 热失控/热扩散 | 7.3 | PACK | 热失控后5min内不起火不爆炸 | 加热+传感器+高速摄像+温箱 |
| 所有测试项的共同前提：测试前SOC调整为100%，温度25±5°C，电池在标准环境静置2小时以上。 | ||||
电芯、模组、PACK的测试参数（如过充电压倍数、短路电阻）逐级递减，需根据客户实际产品层级匹配测试设备量程。
三、过充保护怎么测？测试方法与判定
过充保护测试是验证BMS在充电器失效情况下能否及时切断充电回路的标准测试。GB 38031-2025较2020版强化了过充条件，要求过充至1.1倍截止电压且SOC 100%叠加持续1小时。
3.1 测试步骤
- 将电池按制造商规定方法充满至100% SOC
- 以1C电流继续恒流充电至1.1倍充电截止电压（如三元锂4.2V×1.1=4.62V）
- 在1.1倍截止电压下恒压充电1小时
- 观察电池是否起火、爆炸
- 记录电池电压、温度、电流曲线
3.2 关键参数与设备要求
| 测试参数 | 电芯级 | 模组级 | PACK级 | 对应嘉仕设备 |
|---|---|---|---|---|
| 充电电压 | ≤4.62V（单节三元） | ≤55.4V（12串） | ≤500V（108串） | KS5V60A / KS60V300A / KS500V |
| 充电电流 | 1C（典型100A） | 1C（典型200A） | 0.5C（典型150A） | 同上，支持1C持续输出 |
| 电压精度 | ±0.05%FS | ±0.05%FS | ±0.1%FS | 全系±0.05%FS（高于标准） |
| 数据采样率 | ≥10Hz | ≥10Hz | ≥10Hz | 标配100Hz，支持1kHz高速模式 |
| 安全保护 | OVP/OCP/OPP | OVP/OCP/OPP | OVP/OCP/OPP+急停 | 全系硬件OVP+软件双重保护 |
| 判定标准：测试过程中及测试后2小时内电池不起火、不爆炸。电压异常后BMS应在1s内切断充电回路。 | ||||
嘉仕KS100V300A/KS500V/KS1000V全系支持过充测试模式，电压精度±0.05%FS，可精准模拟1.1倍过充条件；上位机软件内置GB 38031-2025标准测试流程，一键调用自动判定。
3.3 常见过充测试失败原因
- BMS过充阈值设置过高：实际阈值4.25V，标准要求≤4.20V，导致1.1倍过充电压超出BMS量程
- 电压采样精度不足：BMS电压采样精度仅±0.5%，叠加过充条件误差可能超±1%
- 硬件保护响应慢：过充保护MOS管关断时间>100ms，不满足1s内切断要求
四、过放保护怎么测？测试方法与判定
过放保护测试验证电池在过放电情况下的安全性。与过充相反，过放是将电池强制放电到截止电压以下，验证BMS能否及时切断放电回路并避免后续充电过程出现热失控。
4.1 测试步骤
- 电池充满电后静置2小时
- 以1C电流恒流放电至电池厂家规定的放电截止电压
- 继续以1C电流强制放电至0V（电芯级）或BMS切断（模组/PACK级）
- 电池静置1小时后，以标准充电方式充电至100% SOC
- 观察充放电过程是否起火、爆炸
4.2 关键参数与设备要求
| 测试参数 | 电芯级 | 模组级 | PACK级 | 对应嘉仕设备 |
|---|---|---|---|---|
| 放电电流 | 1C-3C（典型100-300A） | 1C-2C（典型200-400A） | 0.5C-1C（典型150-300A） | KS100V100A / KS100V300A / KS500V |
| 截止电压 | 2.0V（磷酸铁锂） | 24V（12串铁锂） | 240V（120串铁锂） | 支持0V强制放电模式 |
| 放电功率 | ≤500W | ≤10kW | ≤100kW | KS500V支持100kW+输出 |
| 能量回收 | 可选 | 建议（节能） | 必须（经济性） | KS500V/KS1000V支持能量回馈电网 |
| 判定标准：测试过程中及测试后2小时内电池不起火、不爆炸、不漏液。强制过放后电池仍能正常充电，无热失控迹象。 | ||||
过放测试的能耗巨大，PACK级一次过放测试可消耗数百kWh。嘉仕KS500V/KS1000V支持能量回馈电网技术，可将放电能量的90%以上回馈电网，电费成本降低80%。
4.3 过放测试的关键风险点
- 铜枝晶析出：过放后负极铜箔溶解再沉积形成枝晶，可能刺穿隔膜导致内部短路
- 反向充电：电芯过放后被反向充电可能发生剧烈反应
- 充电启动瞬间：过放后首次充电是最危险的，需慢充启动（≤0.1C）观察
五、短路保护怎么测？测试方法与判定
短路保护是动力电池安全的核心测试项，分外部短路和内部短路两种场景。GB 38031-2025新版较2020版增加了内部短路测试方法。
5.1 外部短路测试
外部短路测试通过专用短路测试仪，将电池正负极通过5mΩ以下的电阻短接10分钟以上，验证电池和BMS在极端短路情况下的安全性。
| 测试参数 | 电芯级 | 模组级 | PACK级 | 对应嘉仕设备 |
|---|---|---|---|---|
| 短路电阻 | ≤5mΩ | ≤5mΩ | ≤5mΩ | 外置短路工装（嘉仕可定制） |
| 短路时间 | 10分钟 | 10分钟 | 10分钟 | 定时器+急停回路 |
| 短路电流 | 可达2000A+ | 可达5000A+ | 可达10000A+ | 需配合充放电设备短路保护 |
| 数据采集 | ≥100Hz电压/电流 | ≥100Hz | ≥100Hz | 嘉仕充放电设备标配100Hz |
| 安全要求 | 远程操作+防护栏 | 远程操作+防爆间 | 远程操作+防爆间 | 嘉仕支持远程控制+硬件急停 |
| 判定标准：短路过程中及短路后2小时内电池不起火、不爆炸。短路电流峰值应由BMS/MOS管在100ms内切断。 | ||||
PACK级短路电流可达上万安培，普通测试线缆无法承受。嘉仕可配套定制铜排短路工装，支持10kA短路电流持续10分钟，确保测试安全。
5.2 内部短路测试（新增强项）
GB 38031-2025新增内部短路测试方法，通过机械方式（如挤压、针刺）触发电芯内部短路，模拟实际使用中隔膜破损导致的内短路场景。
- 挤压触发：用半径10mm的圆柱压头以0.5mm/s速度挤压电芯至100%形变量
- 针刺触发：用φ3mm钢针以25mm/s速度刺穿电芯
- 判定要求：触发后1小时内不起火、不爆炸
内部短路测试需要专业挤压/针刺设备，嘉仕可配套定制挤压装置（压力≥100kN，行程≥300mm）和高速摄像系统（≥1000fps）用于过程记录。
5.3 短路保护的关键参数
BMS的短路保护性能直接决定测试结果。关键指标包括：
| 指标 | 标准要求 | 嘉仕BMS测试能力 |
|---|---|---|
| 短路检测时间 | ≤100ms | ≤50ms（KS8824） |
| MOS管关断时间 | ≤100ms | ≤30ms（KS8824配套MOS驱动） |
| 短路电流承受 | 1.5倍额定电流 | 2倍额定电流 |
| 保护动作记录 | 完整记录 | 波形记录+事件时间戳 |
KS8824是嘉仕专业BMS保护板测试仪，可模拟过压、欠压、过流、短路等多种保护场景，验证BMS保护动作精度和响应时间。
六、热失控/热扩散怎么测？测试方法与判定
热失控测试是GB 38031-2025新版的核心强制项。要求电池单体发生热失控后，电池包（PACK）在5分钟内不起火、不爆炸，为乘客预留逃生时间。
6.1 测试方法
- PACK充满电后静置2小时
- 选择PACK中某一电芯（通常为中央位置）
- 用加热片（500W以上）或针刺方式触发该电芯热失控
- 实时监测所有电芯温度、电压、烟雾浓度
- 观察是否发生热扩散（即相邻电芯相继热失控）
- 记录从触发到最终状态的时间
6.2 关键设备配置
| 设备/工具 | 规格要求 | 嘉仕对应能力 |
|---|---|---|
| 加热装置 | 500W+平面加热片 | 嘉仕可配套定制加热工装 |
| 温度采集 | ≥32通道热电偶（K型/T型） | KS9836A温度仿真仪，64通道 |
| 采样率 | ≥1Hz（推荐10Hz） | 100Hz高速采集 |
| 高速摄像 | ≥1000fps | 可配套高速摄像系统 |
| 电压监测 | 所有电芯电压 | KS100V100A多通道同步采集 |
| 烟雾/气体检测 | CO/H2/电解液气体 | 可配套气体检测仪 |
| 判定标准：热失控触发后5分钟内，PACK内其他电芯不得发生热扩散，整个PACK不得起火、爆炸。 | ||
热失控测试危险性极高，必须在专用防爆间进行，配备消防沙、灭火毯、远程监控和应急通风系统。嘉仕可提供从加热工装到数据采集的完整方案。
6.3 热扩散抑制的关键技术
新版标准对热扩散抑制提出了明确技术要求，倒逼PACK设计升级：
- 隔热材料：电芯之间需加装气凝胶、云母板等隔热材料，延缓热扩散
- 液冷系统：高比能量PACK必须配套液冷，提高散热效率
- 热失控传感器：PACK内必须安装CO/H2传感器或温度传感器，5min内响应
- 泄压设计：PACK必须设计防爆阀，避免内部压力聚集
七、嘉仕新能GB 38031-2025全项测试设备配置
针对GB 38031-2025动力电池安全测试，嘉仕新能提供从电芯到PACK的完整测试设备配置：
| 测试项 | 电芯级 | 模组级 | PACK级 | 嘉仕设备组合 |
|---|---|---|---|---|
| 过充保护 | KS5V60A | KS60V300A | KS500V | 全系标配GB 38031标准流程 |
| 过放保护 | KS5V60A | KS60V300A | KS500V/KS1000V | 支持0V强制放电+能量回馈 |
| 外部短路 | KS5V60A+短路工装 | KS60V300A+短路工装 | KS500V+铜排短路工装 | 支持10kA短路电流 |
| 内部短路 | 挤压/针刺工装 | 挤压工装 | 挤压工装（PACK级） | 可配套定制 |
| 热扩散 | — | — | KS9836A+加热工装 | 64通道温度采集+高速摄像 |
| BMS保护验证 | KS8824 | KS8824+保护板工装 | KS8824+PACK级保护板 | 覆盖过压/欠压/过流/短路/温度 |
| 全套配置优势：嘉仕全系设备支持SCPI/Modbus协议，可统一接入MES-ATE平台，实现GB 38031-2025全项测试自动化运行。 | ||||
嘉仕GB 38031-2025测试方案支持电芯、模组、PACK三个层级灵活组合，可根据客户产能需求配置从日检50只到日检500只的不同方案。
八、常见客户问答（FAQ）
Q1：GB 38031-2025实施后，老产品需要重新检测吗？
A：根据国家市场监管总局要求，2025年发布的GB 38031-2025将设置过渡期（通常1-2年），过渡期内新旧版并行，过渡期后强制执行新版。已上市产品需在过渡期内完成新版测试。建议动力电池企业从2025年下半年开始就按新版要求做摸底测试，提前发现问题。
Q2：热扩散测试必须做实物吗？能否用仿真代替？
A：不可以。GB 38031-2025明确要求实物测试，仿真结果不能替代。但仿真可以作为前期设计验证和测试方案优化手段，减少实物测试次数。热扩散实物测试必须在防爆间进行，每批次至少1个样品通过测试。
Q3：BMS厂家提供的保护阈值报告，能否代替电池厂的过充过放测试？
A：不可以。GB 38031-2025要求以电池包（含BMS）整体为测试对象，BMS报告只能作为参考。实际测试中BMS与电芯的配合可能存在兼容性问题，必须以最终PACK的测试结果为准。
Q4：储能电池需要做GB 38031-2025测试吗？
A：不需要。GB 38031-2025专门针对电动汽车用动力电池，储能电池遵循GB/T 36276-2023《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》和GB/T 34131-2017《电力储能用锂离子电池管理系统技术规范》。但储能电池的安全测试要求与动力电池类似，可参考GB 38031的核心测试方法。
Q5：如何选择PACK级的过充测试设备？
A：选择PACK级过充测试设备需关注三个核心参数：
- 电压量程：覆盖PACK最高电压的1.2倍以上（如800V PACK选1000V设备）
- 电流量程：支持1C持续充电（如200Ah PACK选200A以上设备）
- 功率量程：电压×电流（800V×200A=160kW，设备需支持）
嘉仕KS500V（500V/300A）适合400V平台PACK，KS1000V（1000V/300A）适合800V高压平台PACK。
Q6：测试过程中电池起火怎么办？
A：测试现场必须配备：
- 消防沙（推荐≥50kg）
- 灭火毯（专用锂电池灭火毯）
- 远程急停按钮（远离测试区）
- 应急通风系统（防爆间强制排风）
- 操作人员防护装备（防毒面具、耐高温手套）
嘉仕所有测试设备均支持远程控制和硬件急停，可最大限度保障测试人员安全。
Q7：GB 38031-2025测试报告有效期是多久？
A：GB 38031-2025测试报告通常无固定有效期，但整车厂通常要求供应商每年或每两年提供复检报告。当电芯材料、BMS方案、PACK结构发生重大变更时，必须重新测试。建议每12个月做一次复测，确保产品一致性。
Q8：嘉仕的设备能否直接调用GB 38031-2025测试流程？
A：可以。嘉仕全系充放电测试系统（KS5V60A/KS60V300A/KS500V/KS1000V）上位机软件内置GB 38031-2025标准测试流程，覆盖过充、过放、短路三大测试项，一键调用即可自动判定。用户也可根据自身产品特性自定义测试流程。
九、为什么选择嘉仕新能做GB 38031-2025测试设备？
完整产品线：从电芯级KS5V60A到PACK级KS1000V，从充放电设备到BMS测试仪，从温度采集到短路工装——GB 38031-2025全部测试项嘉仕均可提供对应设备。
内置标准流程：充放电设备上位机软件内置GB 38031-2025/2020、GB/T 31467、QC/T 895等标准测试流程，一键调用自动判定，省去用户编写测试程序的麻烦。
电压精度±0.05%FS：远高于标准要求的±0.1%FS，可精准复现1.1倍过充、0V强制过放等边界条件，测试数据更可靠。
能量回馈技术：KS500V/KS1000V支持90%+能量回馈电网，过放测试电费成本降低80%，长期运行经济性显著。
同源自研一站式：充放电、BMS测试、温度采集、ATE集成全部自主研发——同一套协议、同一套上位机、同一支售后团队，测试系统升级无需更换软件平台。
嘉仕新能（krassate） — 专注新能源测试设备与系统方案，产品覆盖电池充放电测试系统、安规测试仪、BMS测试、模拟电池、ATE系统、电子负载、电网模拟器、电源老化系统全产品线。
如需GB 38031-2025测试设备配置方案或选型报价，欢迎来电咨询：0769-82307098 / 18928260690，或访问官网 www.krassate.com。