振动是新能源汽车行驶及锂电池组运输过程中的典型环境应力，直接影响电池组结构稳定性与使用安全性。本文从试验原理、参数设定、全流程管控、失效判定及优化方向等维度，系统拆解标准要点，为行业产品研发、质量检测及合规认证提供专业参考。
一、试验原理与核心价值
试验原理
GB/T 31467.3-2015 规定的振动试验，通过模拟新能源汽车行驶中的路面颠簸、急加速减速，以及运输过程中的装卸冲击等工况，采用随机振动与正弦振动两种模式，对电池组施加多方向、多频率的振动载荷。其核心是通过持续力学应力，暴露电池组内部电芯移位、极耳焊接疲劳、汇流排松动、隔膜破损等潜在缺陷，验证结构完整性与电气性能稳定性。
适用范围与价值
该试验适用于电动汽车用锂离子动力蓄电池包及系统，覆盖研发定型、量产抽检、整车配套验证等全环节。规范实施试验可将市场端振动相关故障售后率降低至 4% 以下，同时为电池组结构优化、材料选型及工艺改进提供数据支撑，是新能源汽车行车安全的关键保障。
二、试验核心参数设定
1.样品状态：充电至 SOC 50%±5%，置于 23±2℃、湿度 50±5% 环境静置 24 小时，消除环境应力。
2.安装要求：按整车实际安装方式固定于振动台，确保振动载荷均匀传递，电池包与测试平台连接高压、低压及冷却装置，开启主动与被动保护功能。
3.监测精度：电压测量精度≤±0.5% FS，温度测量精度≤±2℃，振动参数偏差控制在 ±5% 以内。
三、试验全流程规范管控
（一）试验前准备
样品筛选：选取同一批次、外观无破损、初始性能合格的电池组样品，数量不少于 2 台，进行唯一性编号。
初始检测：测试并记录核心指标，包括总电压、单体电芯电压一致性、内阻、容量、绝缘电阻及外观尺寸。
设备校准：振动台、电压监测系统、温度传感器需经计量校准，确保推力≥10kN、频率范围覆盖 DC-3000Hz。
（二）试验过程实施
1.参数设定：根据电池组安装位置，在振动台控制系统输入对应频率、PSD 值及时长参数，启动设备预热。
2.振动测试：按 X 轴→Y 轴→Z 轴顺序开展试验，过程中通过 BMS 系统实时监测电压、温度，每 10 分钟记录一次数据，确保电池温度不超过 60℃，无电压锐变。
3.安全防护：试验在防爆测试舱内进行，配备惰性气体灭火装置，实时监控是否出现漏液、冒烟等异常，一旦发生立即终止试验。
（三）试验后恢复与检测
1.样品恢复：试验结束后，在试验环境温度下静置 1 小时，再转入标准环境恢复 2 小时。
2.全面检测：
·外观检测：排查外壳变形、焊缝开裂、电芯移位、电解液泄漏等问题。
·电气性能：重复初始检测项目，重点核查容量衰减≤5%、内阻变化≤8%，绝缘电阻仍≥100Ω/V。
·功能验证：按 GB/T 31467.1-2015 要求完成一个标准充放电循环，确保无功能失效。
四、失效判定标准与试验报告
合格判定依据
1.试验全过程无漏液、外壳破裂、着火或爆炸等安全事故。
2.最小监控单元无明显电压锐变，连接可靠、结构完好。
3.试验后绝缘电阻≥100Ω/V，能完整完成标准充放电循环。
4.外观变形量≤0.3mm，极耳无断裂，电极活性物质脱落≤0.5%。
试验报告核心内容
1.基础信息：样品型号、批次、试验依据、试验日期及机构。
2.试验参数：安装位置、振动模式、各轴频率 - PSD 曲线、试验时长。
3.过程数据：振动参数波动记录、电压 / 温度变化曲线、异常情况处理记录。
4.检测结果：试验前后性能指标对比表、外观检测照片、失效分析（若有）。
5.结论：明确样品是否合格，提出优化改进建议（若不合格）。
五、常见误区与优化建议
（一）典型操作误区
1.样品固定方式与整车实际安装不一致，导致振动载荷传递失真。
2.混淆随机振动与正弦振动参数，未按安装位置调整 PSD 值。
3.忽视试验过程中电压实时监测，无法及时发现内部短路隐患。
4.试验后未按要求静置直接检测，导致性能数据偏差。
（二）性能优化方向
1.结构设计：采用蜂窝状缓冲结构提升能量吸收效率，电芯模块化排布降低振动应力，调整整体刚度避开 20-2000Hz 共振区间。
2.连接工艺：汇流排采用激光焊接，螺栓连接增加弹簧垫圈或螺纹锁固剂，线束集成化固定并预留冗余长度。
3.试验强化：针对极端工况，可增加高低温 - 振动耦合试验，模拟 - 40℃~85℃环境下的振动耐受性。
六、结语
GB/T 31467.3-2015 及其修改单为动力锂电池组振动试验提供了权威、统一的技术遵循，其核心价值在于通过全场景振动模拟与全周期安全监测，提前预判产品在实际应用中的可靠性风险。随着新能源汽车向高性能、长寿命方向发展，严格执行该标准要求，不仅是企业满足市场准入的必备条件，更是保障驾乘安全、提升产品竞争力的关键举措。未来，结合路谱复现技术与多物理场耦合测试，振动试验将更精准地贴合实际工况，为电池技术升级持续赋能。