《純電動汽車用鋰離子單體蓄電池》及編制說明修改版終稿電子版本

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。純電動汽車用鋰離子單體蓄電池及編制說明修改版終稿-中央企業(yè)電動車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標準YQLM0X-2013純電動汽車用鋰離子單體蓄電池XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施中央企業(yè)電動車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布前言本標準修改采用QC/T743-2006電動汽車用鋰離子蓄電池。與QC/T743-2006相比，除編輯性修改外主要技術變化如下：對相關術語及定義進行了修改和補充。規(guī)定1小時率的額定容量和1小時率的放電電流。將20放電容量改為室溫放電容量。對倍率放電、荷電保持和容量恢復能力、儲存的測試要求或方法進行了修改。

2、增加了倍率充電、冷啟動和快速充電的測試要求和測試方法。修改及增加了安全測試項目并對要求和測試方法有所改動。刪除所有關于蓄電池模塊方面的要求及試驗內(nèi)容等。修改了試驗條件中環(huán)境條件的溫度要求。本標準按照GB/T1.12009給出的規(guī)則起草。本標準由中央企業(yè)電動車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標準委員會歸口。本標準負責起草單位：天津力神電池股份有限公司。本標準主要起草人：蘇金然、鄒玉峰、張娜、李寶華、陳志奎、王蓓、張喆。純電動汽車用鋰離子單體蓄電池1范圍本標準規(guī)定了純電動汽車用動力單體蓄電池性能及安全測試的要求和試驗方法。本標準適用于純電動汽車用鋰離子單體蓄電池。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是

3、注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.41-2008電工術語原電池和蓄電池3術語和定義GB/T2900.41確定的及下列術語和定義適用于本文件。3.1單體蓄電池batterycell直接將化學能轉(zhuǎn)換為電能的基本單元裝置，包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼及端子（又稱極端），并設計成可充電。3.2額定容量ratedcapacity企業(yè)提供的，在室溫下，電池的C1Ah數(shù)值。3.3實際容量actualcapacity在規(guī)定的條件下，完全充電的蓄電池單體連續(xù)3次“室溫放電容量”試驗數(shù)據(jù)的平均值（3次放電容量的最大值

4、與最小值的差異小于額定容量的3%）。3.4荷電保持能力capacityretention單體蓄電池在一定溫度下，儲存一定時間后不對其充電，直接進行放電，放電容量（殘余容量）與實際容量之比。3.5容量恢復能力capacityrecovery單體蓄電池在一定溫度下，儲存一定時間后再行充電，其后放電容量（恢復容量）與實際容量之比。3.6室溫roomtemperature252。3.7爆炸explosion蓄電池外殼猛烈破裂，且有主要成份（固體物質(zhì)）拋射出來。3.8起火fire蓄電池任何部位發(fā)出明火（持續(xù)時間長于1s），火花及拉弧不屬于明火。3.9漏液leakage電池內(nèi)部液體泄露到電池殼體外部。4符

5、號C11小時率額定容量（Ah）。I11小時率放電電流，其數(shù)值等于C1(A)。5要求5.1外觀單體蓄電池按照6.2.1檢驗時，外觀不得有形變及裂紋，表面平整、干燥、無外傷、無污物，且標志清晰、正確。5.2極性單體蓄電池按照6.2.2檢驗時，端子極性應正確，并應有正負極的清晰標識。5.3外形尺寸及質(zhì)量單體蓄電池按照6.2.3檢驗時，蓄電池外形尺寸、質(zhì)量應符合生產(chǎn)企業(yè)提供的產(chǎn)品技術條件。5.4室溫放電容量單體蓄電池按照6.2.5試驗時，其放電容量應符合生產(chǎn)企業(yè)提供的產(chǎn)品技術條件。5.5-20放電容量單體蓄電池按照6.2.6試驗時，其容量不應低于實際容量的60%。5.660放電容量單體蓄電池按照6.2

6、.7試驗時，其容量不應低于實際容量的95%。5.7室溫倍率放電性能單體蓄電池按照6.2.8試驗時，最大倍率（以企業(yè)技術條件中規(guī)定或者具體要求而定）放電容量應不低于實際容量的85%。5.8室溫倍率充電性能單體蓄電池按照6.2.9試驗時，最大倍率（以企業(yè)技術條件中規(guī)定或者具體要求而定）充電容量應不低于實際容量的90%。5.9荷電保持與容量恢復能力單體蓄電池按照6.2.10試驗時，其常溫及高溫荷電保持率應不低于實際容量的85%，其容量恢復應不低于實際容量的90%。5.10儲存單體蓄電池按照6.2.11試驗時，容量恢復能力應不低于95%。5.11冷啟動單體蓄電池按照6.2.12試驗時，要在到達企業(yè)規(guī)定

7、的截止電壓前完成三個2s的脈沖放電。5.12快速充電單體蓄電池按照6.2.13試驗時，其快速充電時間應不超過15min，電池表面的最高溫度不能超過廠家規(guī)定的使用溫度。5.13安全性a)單體蓄電池按照6.3.1進行擠壓試驗時，應不爆炸，不起火。b)單體蓄電池按照6.2.14進行標準循環(huán)500次后，按照6.3.1進行擠壓試驗時，應不爆炸，不起火。c)單體蓄電池按照6.3.2進行機械沖擊試驗時，應不爆炸，不起火，不漏液。d)單體蓄電池按照6.3.3進行重物沖擊試驗時，應不爆炸，不起火。e)單體蓄電池按照6.3.4進行跌落試驗時，應不爆炸，不起火，不漏液。f)單體蓄電池按照6.3.5進行針刺試驗時，應

8、不爆炸，不起火。g)單體蓄電池按照6.2.14進行標準循環(huán)500次后，按照6.3.5進行針刺試驗時，應不爆炸，不起火。h)單體蓄電池按照6.3.6進行振動試驗時，應不爆炸，不起火，不漏液。i)單體蓄電池按照6.3.7進行短路試驗時，應不爆炸，不起火，表面溫度不超過150。j)單體蓄電池按照6.2.14進行標準循環(huán)500次后，按照6.3.7進行短路試驗時，應不爆炸，不起火。k)單體蓄電池按照6.3.8進行過充試驗時，應不爆炸，不起火。l)單體蓄電池按照6.2.14進行標準循環(huán)500次后，按照6.3.8進行過充試驗時，應不爆炸，不起火。m)單體蓄電池按照6.3.9進行過放電試驗時，應不爆炸，不起火

9、，不漏液。n)單體蓄電池按照6.3.10進行加熱試驗時，應不爆炸，不起火。o)單體蓄電池按照6.3.11進行溫度試驗時，應不爆炸，不起火，不漏液。p)單體蓄電池按照6.3.12進行低氣壓試驗時，應不爆炸，不起火，不漏液。q)單體蓄電池按照6.3.13進行火焰燃燒試驗時，燃燒結(jié)束后，整個電池或電池局部（包括碎屑）不能穿出鋁網(wǎng)。r)體蓄電池按照6.3.14進行海水浸泡試驗時，應不爆炸，不起火。6試驗方法6.1試驗條件6.1.1環(huán)境條件除另有規(guī)定外,試驗應在溫度252、相對濕度25%85%、大氣壓力86kPa106kPa環(huán)境中進行。6.1.2測量儀器儀表精度a)除另有規(guī)定外，測量儀器、儀表準確度應滿

10、足以下條件：b)電壓測量裝置：準確度不低于0.5級，其內(nèi)阻值至少1k/V0.5%。c)電流測量裝置：準確度不低于0.5級；d)溫度測量裝置：具有適當?shù)牧砍?，其分度值不大?，標定準確度不低于0.5。e)計時器：按時、分、秒分度，準確度為0.1%。f)測量尺寸的量具：分度值不大于lmm。g)稱量質(zhì)量的衡器：準確度為0.05%以上。6.2單體蓄電池性能試驗6.2.1外觀在良好的光線條件下，用目測法檢查單體蓄電池外觀。6.2.2極性用電壓表檢測單體蓄電池極性。6.2.3外形尺寸和質(zhì)量用量具和衡器測量單體蓄電池的外形尺寸及質(zhì)量。6.2.4單體蓄電池充電室溫條件下以1I1（A）電流恒流充電，至單體蓄電池

11、電壓達到企業(yè)技術條件中規(guī)定的充電終止電壓時轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降至0.05I1(A)時停止充電。充電后靜置30min。6.2.5室溫放電容量（實際容量）按照如下步驟測試室溫放電容量：a)單體蓄電池按照6.2.4方法充電。b)室溫下，蓄電池以1I1(A)電流放電，直至放電至企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。c）計算放電容量（以Ah計）。d）重復步驟a)-c)5次，當連續(xù)3次試驗結(jié)果的極差小于額定容量的3%，可提前結(jié)束試驗，取最后3次的實驗結(jié)果平均值。6.2.6-20放電容量按照如下步驟進行測試；a)單體蓄電池按6.2.5的方法進行實際容量測試。b)單體蓄電池以6.2.4方法進行充電。c)單體蓄

12、電池在-202下存儲24h。d)單體蓄電池在-202下以1I1（A）電流放電，至生產(chǎn)企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。e)計算放電容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。6.2.760放電容量按照如下步驟進行測試；a)單體蓄電池按6.2.5的方法進行實際容量測試。b)單體蓄電池以6.2.4方法進行充電。c)單體蓄電池在602下存儲5h。d)單體蓄電池在602下以1I1（A）電流放電，至生產(chǎn)企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。e)計算放電容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。6.2.8倍率放電測試按照如下步驟進行測試：a)單體蓄電池按6.2.5的方法進行實際容量測試。b)單體蓄電池以6.

13、2.4方法進行充電。c)單體蓄電池以6I1（A）電流放電或以生產(chǎn)企業(yè)技術條件中規(guī)定或者具體要求而定，至生產(chǎn)企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。d)計算放電容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。6.2.9倍率充電測試按照如下步驟進行測試：a)單體蓄電池以6.2.5方法進行實際容量測試。b)單體蓄電池以2I1（A）電流充電或以生產(chǎn)企業(yè)技術條件中規(guī)定或者具體要求而定，至生產(chǎn)企業(yè)技術條件中規(guī)定的充電終止電壓。c)計算充電容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。6.2.10荷電保持與容量恢復能力6.2.10.1常溫荷電保持與容量恢復能力常溫荷電保持與容量恢復能力按照下面的方法進行：a)單體蓄電池

14、按6.2.5的方法進行實際容量測試。b)單體蓄電池按照6.2.4方法進行充電。c)單體蓄電池在252下存儲28天。d)單體蓄電池按6.2.5b）的方法進行測試，計算殘余容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。e)單體蓄電池按照6.2.5法進行容量測試，計算恢復容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。6.2.10.2高溫荷電保持與容量恢復能力高溫荷電保持與容量恢復能力按照下面的方法進行：a)單體蓄電池按6.2.5的方法進行實際容量測試。b)單體蓄電池按照6.2.4方法進行充電。c)單體蓄電池在602下存儲7天。d)單體蓄電池在252下恢復5h后，按6.2.5b)方法進行測試，計算殘余容量

15、（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。e)單體蓄電池按照6.2.5法進行容量測試，計算恢復容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。6.2.11儲存測試儲存測試按照下面的方法進行：a)單體蓄電池按6.2.5方法進行實際容量測試。b)單體蓄電池在室溫條件下以1I1（A）電流恒流充電，充電至50%SOC停止充電。c)單體蓄電池在452下存儲28天。d)單體蓄電池在室溫下放置5h。e)單體蓄電池按照6.2.4的方法進行充電。f)單體蓄電池在室溫下，按6.2.5b)方法進行恢復容量測試。g)計算恢復容量（以Ah計），并表達為實際容量的百分數(shù)。6.2.12冷啟動測試冷啟動測試按照下面的方法進行：a)

16、在室溫條件下，按6.2.5方法進行容量測試。b)將單體蓄電池的容量調(diào)節(jié)到不超過50%SOC的荷電狀態(tài)（根據(jù)企業(yè)技術條件中規(guī)定或者具體要求而定）。c)將單體蓄電池放置在-30的環(huán)境中不小于12小時。d)進行3個2s的恒功率脈沖放電，每個放電之間擱置10s，具體的脈沖放電功率大小由企業(yè)根據(jù)自身電池的倍率特性決定（表1）。注1：對于放電中的截止電壓設置為企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓（或以廠商專門為冷啟動定義的最低電壓），以便于冷啟動功率性能的計算。表1冷啟動脈沖功率水平及脈沖、擱置時間表時間增量（s）累計時間（s）放電功率(W)22企業(yè)根據(jù)電池的倍率特性決定10120214企業(yè)根據(jù)電池的倍率特性

17、決定10240226企業(yè)根據(jù)電池的倍率特性決定6.2.13快速充電快速充電測試按照下面的方法進行：a)在室溫條件下，按6.2.5方法進行容量測試。b)按照實際容量，將單體蓄電池以1/3I1（A）恒電流放電至40%SOC。以選定的充電電流給電池充電，充進實際容量的40%，即達到80%SOC。c)測量電池表面的溫度。6.2.14標準循環(huán)壽命標準循環(huán)壽命按照下面的方法進行：a)單體蓄電池以1I1放電至企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。b)擱置30min。c)測試樣品按6.2.4方法充電。d)擱置30min。e)單體蓄電池以1I1放電至企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。f)單體蓄電池按照b）e）連續(xù)循

18、環(huán)500次終止試驗。6.3單體蓄電池安全試驗所有安全測試均在有充分環(huán)境保護的條件下進行，如果有主動保護線路，應除去。6.3.1擠壓測試單體蓄電池按照6.2.4的方法充滿電，充電后8h內(nèi)按照以下方法進行測試：a)擠壓方向：垂直于蓄電池極板方向施壓（參考圖1所示）。b)擠壓板形式：一側(cè)為平板，一側(cè)為異性板，異形板的半圓型半徑75mm的半圓柱體，半圓柱體的高度大于被擠壓電池的尺寸。c)擠壓程度：單體蓄電池電壓變?yōu)?V或擠壓力達到100kN（以最先達到為準）,保持10min。d)試驗后觀察1h。圖1單體蓄電池擠壓板及擠壓測試示意圖6.3.2機械沖擊測試單體蓄電池按照6.2.4的方法充滿電，按照以下方法

19、進行機械沖擊測試：a)電池固定在機器上，每一次需在3ms內(nèi)達到最小平均加速度75g，而加速的峰值要在125g-175g之間。b)方型電池要做三次（三個不同軸面各一次）測試，圓型電池要做兩次（兩個不同軸面各一次）測試。c)測試完觀察6小時。6.3.3重物沖擊測試單體蓄電池按照6.2.4的方法充滿電，按照以下圖2方法進行重物沖擊測試：a)將電池放在平板上，將一根直徑為15.8mm的鐵棒放置在被測樣品的中心。b)將9.10.46kg的重物的從61025mm的高度掉落在鐵棒上。c)電池要以長軸與平板平行做測試。注2：鐵棒的長度要覆蓋被測樣品。圖2重物沖擊測試示意圖6.3.4跌落測試單體蓄電池按照6.2

20、.4的方法充滿電，按照以下方法進行跌落測試：a)單體蓄電池從1.5m高度處自由跌落水泥地面上，每個面各一次。b)試驗后觀察一個小時。6.3.5針刺測試單體蓄電池按照6.2.4的方法充滿電，按照以下方法進行針刺測試：a)用5mm8mm的耐高溫鋼針（針尖的角度60，針的表面光潔、無銹蝕、氧化層及油污)、以20-30mm/s的速度，從垂直于極板方向貫穿，鋼針停留在單體蓄電池中。b)鋼針停留在單體蓄電池中，至少觀察一個小時。6.3.6振動測試單體蓄電池按照6.2.4的方法充滿電，按照以下方法進行振動測試：a)將電池做單向振幅為0.8mm（總振幅1.6mm）的簡諧振動，從10到55Hz再回到10Hz（頻

21、率變化為每分鐘1Hz），整個過程控制在90min-100min完成。b)方型電池要做三次（三個不同軸面各一次）測試，圓型電池要做兩次（兩個不同軸面各一次）測試。6.3.7短路測試6.3.7.1常溫短路測試單體電池按照6.2.4方式充滿電，將單體蓄電池外部短路10min，外部線路電阻應小于5m，試驗后觀察1h。6.3.7.2高溫短路測試單體電池按照6.2.4方式充滿電，按照以下方法進行高溫短路測試：a)將單體蓄電池放置在602環(huán)境溫度中不低于5h。b)將單體蓄電池外部短路10min，外部線路電阻小于5m，試驗后觀察1h。6.3.8過充測試單體電池按6.2.4方式充滿電，以1I1恒流充電至電壓達到

22、企業(yè)技術條件中規(guī)定的充電終止電壓的2倍或者過充量達到實際容量的100%停止充電，試驗后觀察1h。6.3.9過放電測試單體電池按照6.2.4方式充滿電，以1I1放電直至單體蓄電池單體電壓0V后繼續(xù)強制放電30min，試驗后觀察1h。6.3.10加熱測試單體電池按照6.2.4方式充滿電，將電池放入溫度箱中，設置溫度從252開始加熱，以（52）/min升溫速率，將溫度箱加熱至1302后，繼續(xù)恒溫保持30min，試驗后觀察1h。6.3.11溫度測試單體電池按照6.2.4方式充滿電，在室溫下穩(wěn)定后放入溫度箱中，溫度箱的溫度按照表2進行調(diào)節(jié)，序號1-7作為一次溫度循環(huán)，進行溫度循環(huán)5次，試驗后觀察1h。表

23、2熱沖擊溫度和時間序號溫度()時間增量(min)累計時間(min)125002-4060603-40901504256021058590300685110410725704806.3.12低氣壓測試單體蓄電池按照6.2.4方法充滿電，將單體蓄電池放在絕對壓力為11.6kPa中6個小時。6.3.13燃燒測試（非必選測試）單體蓄電池按照6.2.4方式充滿電，按照以下方法進行燃燒測試；a)用直徑為0.43mm的鋼絲制作成鋼絲網(wǎng)蓋板（每25.4mm有20個孔），將蓋板覆蓋住實驗臺上直徑為102mm的孔，單體蓄電池放置于蓋板的中心位置上。b)在蓋板下方安裝燃燒器，燃燒器的頂端距離蓋板38mm，燃燒器產(chǎn)生

24、的藍色火焰可以將上方的蓋板燒成明亮的紅色。c)用八角籠將單體蓄電池圍起來，并在八角籠上加頂蓋。八角籠用金屬鋁線制成，鋁線直徑為0.25mm，每個方向25.4mm的距離上有16-18根鋁線，八角籠的跨度為610mm，高度為305mm，如圖3和圖4所示。d)點燃燃燒器，加熱單體蓄電池，直至電池爆炸或電池起火并燃盡后，熄滅燃燒器，然后觀察1h。圖3燃燒池八角籠示意圖圖4單體蓄電池燃燒測試示意圖6.3.14海水浸泡測試單體蓄電池按照6.2.4方法充滿電，將單體蓄電池浸入3.5%NaCl溶液（重量百分比，模擬常溫下的海水成分）中2h，或直到所有可見的反應停止。水深必須足以完全沒過單體蓄電池。參考文獻1I

25、EC62660-2，Secondarylithium-ioncellsforthepropulsionofelectricroadvehiclesPart2:Reliabilityandabusetesting2SAEJ2464-199903ElectricVehicleBatteryAbuseTesting3UL1642ULStandardforSafetyforLithiumBatteries4FreedomCARBatteryTestManualForPower-AssistHybridElectricVehicles5ELECTRICVEHICLEBATTERYTESTPROCEDUR

26、ESMANUALL純電動汽車用鋰離子單體蓄電池編制說明目次一、編制背景2二、編制主要原則2三、主要參考文件2四、主要工作過程2五、主要修訂內(nèi)容和說明2一、編制背景目前，電動汽車項目正處在示范、試點與前期推廣階段，相關的國家標準和行業(yè)標準正在逐步的更新及發(fā)布過程中。隨著示范運行的深入開展，對單體電池的性能、安全測試及評估的方法提出了更加細化的要求，因此，央企電動車聯(lián)盟提出了制訂單體電池性能及安全測試的相關標準，該標準的制定，將會為今后模塊及系統(tǒng)的相關標準推出提供技術支撐。本標準起草項目由中央企業(yè)電動車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟下達（央企電動車標準化秘字20121號通知），央企聯(lián)盟第一批標準制定工作任務安排。二、編

27、制主要原則1.根據(jù)央企電動車聯(lián)盟標準秘書處電動汽車建設規(guī)劃，結(jié)合目前電動汽車示范工程取得的經(jīng)驗和成果，充分考慮先進性和實用性相結(jié)合、統(tǒng)一性與靈活性相結(jié)合以及未來技術的發(fā)展，編制了本標準。2.在標準編制的過程中，對現(xiàn)行相關標準進行充分分析，結(jié)合動力電池應用特殊需要及現(xiàn)有動力電池的技術發(fā)展狀況，制定出滿足國內(nèi)乘用車和動力電池企業(yè)需求的電池性能及安全測試方法。三、主要參考文件起草過程中主要參考文件：QC/T743-2006電動汽車用鋰離子蓄電池IEC62660-2，Secondarylithium-ioncellsforthepropulsionofelectricroadvehiclesPart2

28、:ReliabilityandabusetestingSAEJ2464-199903ElectricVehicleBatteryAbuseTestingUL1642ULStandardforSafetyforLithiumBatteriesFreedomCARBatteryTestManualForPower-AssistHybridElectricVehiclesUSABCElectricVehicleBatteryTestProceduresManual四、主要工作過程1.2012年7月，由天津力神電池股份有限公司牽頭組織標準起草工作，并完成標準草稿。2.2012年8月，召開首次標準編制組

29、討論會，根據(jù)討論意見修改完善形成標準初稿。3.2012年10月，召開征求意見稿統(tǒng)稿會，形成標準征求意見稿。42013年4月，對聯(lián)盟標準進行修改。五、主要修訂內(nèi)容和說明本標準與QC/T743-2006相比，除編輯性修改外主要技術變化如下：在術語和定義中，刪除了能量型蓄電池和功率型蓄電池的定義（見QC/T743-2006的3.1.1和3.1.2），改為單體蓄電池的定義（見3.1）；增加了實際容量、漏液、室溫等方面的定義（見3.3，3.6和3.9）；刪除了I3放電能量和掃頻循環(huán)的定義（見QC/T743-2006的3.1.7和3.1.8）在符號規(guī)定中，修改為規(guī)定1小時率的額定容量和1小時率的放電電流（見4和QC/T743-2006的3.2）；在要求中，將20放電容量改為室溫放電容量（見5.4和QC/T743-2006的5.1.4）；修改了倍率放電中的放電電流和放電容量的要求（見5.7和QC/T743-2006的5.1.7）；增加了倍率充電的要求（見5.8）；修改了荷電保持和容量恢復能力百分比