1IEC62660-1中文電動道路車輛用二次鋰離子蓄電池鋰離子電池性能試驗

11IEC62660-1電動道路車輛用二次鋰離子電池—第1部分：鋰離子電池性能試驗目錄TOC\o"1-5"\h\z前言 1簡介 3范圍 4規(guī)范性引用文件 4術語和定義 5測試條件 6\o"CurrentDocument"概述 6測量設備 6測量儀器量程 6\o"CurrentDocument"電壓測量 6\o"CurrentDocument"電流測量 6\o"CurrentDocument"溫度測量 6\o"CurrentDocument"其他測量 7\o"CurrentDocument"誤差 7\o"CurrentDocument"溫度測試 7尺寸測量 8重量測量 9電測試 9一般充電條件 9\o"CurrentDocument"容量 10\o"CurrentDocument"SOC調(diào)整 10功率 11測試方法 11\o"CurrentDocument"功率密度的計算 13\o"CurrentDocument"計算電池的再生功率密度 14能量 15測試方法 15\o"CurrentDocument"能量密度的計算 16\o"CurrentDocument"存儲測試 17\o"CurrentDocument"荷電保持測試 17\o"CurrentDocument"儲存壽命測試 17\o"CurrentDocument"循環(huán)壽命測試 18\o"CurrentDocument"BEV循環(huán)測試 18\o"CurrentDocument"HEV用蓄電池循環(huán)測試 23\o"CurrentDocument"能效測試 27\o"CurrentDocument"常規(guī)測試 27BEV用電池的測試 29\o"CurrentDocument"HEV用電池的能效計算 30圖3.2——BEV電池電流電壓特性測試的順序功率密度的計算每單位質(zhì)量的功率功率應該根據(jù)公式（1）計算并且保留三位有效數(shù)字。尸尸/X/dmax ⑴其中：%是指功率（W）；%是指第10s測量的7dmax放電電壓（V）；"max制造商規(guī)定的最大放電電流（A）。如果Pd是一個估算值，應該予以說明。功率密度功率密度的計算公式見（2）,并保留三位有效數(shù)字。PdPM=嬴 ⑵其中：ppd是指功率密度（W/Kg）；Pd是指功率（W）；m是指電池重量（Kg）o每體積功率密度體積功率密度應該由公式（3）計算，并保留3位有效數(shù)字。Pdppvlm=— /人F V （3）其中：是指體積功率密度（W/l）；Pd是指功率（W）；V是指電池體積（l）o軟包電池的體積可以根據(jù)電池的總高度減去極耳的長度乘以寬度以及長度來計算，圓柱形電池可以根據(jù)給出的產(chǎn)品底部的周長乘以總高度（減去極耳的長度）來計算。計算電池的再生功率密度再生功率電池的再生功率應當根據(jù)公式（4）來計算并保留3位有效數(shù)字。Pc=UcXZcmEix （4）其中：Pc是指再生功率（W）；Uc是指第10s測量的Icmax的電壓（V）；Icmax是指制造商規(guī)定的最大充電電流（A）。如果Pc是一個估算值，應當予以標注。每單位質(zhì)量的再生功率密度每單位質(zhì)量的可再生功率應該由公式（5）計算，并保留三位有效數(shù)字。_Pc%二高（5）其中：Ppc是指可再生功率密度（W/Kg）；Pc是指可再生功率（W）；m是指電池的重量（Kg）。每單位體積的可再生功率體積可再生功率可根據(jù)計算公式（6）計算，并保留3位有效數(shù)字。Ppvlmr-Pc其中：ppvlmc是指可再生功率體積（W/l）；Pc是指可再生功率（W）；V是指電池的體積（l）。柱狀電池或者說是軟包電池的體積是指它的總高度（不包括極耳的長度）、寬度、長度決定的，而圓柱形電池的體積是指圓的周長乘以它的總高度（不包括極耳的長度）。7.5能量測試方法電池的質(zhì)量比能量密度（Wh/Kg）和體積比能量密度（亞山1）按照以下的步驟測試，BEV用電池特定的放電電流為1/3ItA,HEV用電池特定的放電電流為1ItA。a）質(zhì)量測量電池的重量根據(jù)6測量。b）尺寸測量電池的尺寸測量可根據(jù)7.2在室溫下測量。c）容量測試電池的容量測試可以根據(jù)7.2在室溫下測量。d）平均電壓計算平均電壓值可以通過以上的容量測試的放電量獲得放電電壓隨時間變化量，然后分割放電持續(xù)時間。平均電壓可以通過用以下的方法用一個簡單的方式來計算：放電電壓U1，U2,…，Un是指從放電開始和直到達到放電的終止電壓結(jié)束每5s記錄一個電壓值，最后的少于5s的電壓可以舍棄。平均電壓Uavr可以根據(jù)以下一個簡單的計算公式（7）計算得出，并保留三位有效數(shù)字。

UI-U2-I-Un(7)Uavr= (7)ii注釋：如果測量設備的精度足夠高，那么可以使用測量設備提供的值。能量密度的計算每單位質(zhì)量的能量密度質(zhì)量比能量密度可以按照公式（8-1）和（8-2）來計算，并保留三位有效數(shù)字。（8-1）其中：Wed是指電池的能量（Wh）；Cd是指l/3It（A）或者llt（A）條件下的放電容量（Ah）；Uavr是指放電期間的平均電壓（V）。WedPed=m （8-2）這里：ped是指質(zhì)量比能量密度（Wh/Kg）；Wed是指電池的能量（Wh）；m是指電池的質(zhì)量（kg）。每單位體積的能量密度體積比能量計算公式見公式（9）,四舍五入保留三位有效數(shù)字。Pevlmd= （9）其中：Pevlmd是指體積比能量密度（Wh/L）；Wed是指電池的能量（Wh）；V是指電池的體積（L）。柱狀電池或者說是軟包電池的體積是指它的總高度（不包括極耳的長度）、寬度、長度決定的，而圓柱形電池的體積是指圓的周長乘以它的總高度（不包括極耳的長度)。存儲測試荷電保持測試電池的荷電保持性能應在50%的SOC條件下按下面的程序進行測試。第1步——電池應該按照7.1來進行充電。第2步——電池應該按照7.3的方法放掉50%SOC,然后把電池放在測試溫度下擱置lho第3步——BEV用電池在室溫下按照放電電流l/3It(A)放電至終止電壓，HEV電池在室溫下按照lit(A)電流放電至終止電壓。對應的放電容量為CbO第4步——重復第1步和第2步。第5步——電池應在45℃±2K條件下儲存28天或者4周。第6步——BEV用電池應該在室溫下按照恒定的l/3It(A)電流進行放電至終止電壓，HEV電池應該在室溫下按照恒定的lit(A)電流進行放電至終止電壓,然后測量電池的容量。這個放電容量記作Cro荷電保持率應該根據(jù)公式(10)來計算。Cr一X100R其二 (10)其中：R表示荷電保持比(％)；Cr表示儲存后的電池容量(Ah)；Cb表示儲存前的電池容量(Ah)。儲存壽命測試電池的儲存壽命應該按照下列程序來確定。第1步——在測試之前，根據(jù)7.1、7.2和7.4確定電池的容量、功率密度和電池的再生功率密度。第2步——根據(jù)7.3將BEV電池的SOC調(diào)整為100%,HEV電池的SOC調(diào)整為50%。并且電池應該在45℃±2K的環(huán)境下儲存42天或者6周。第3步——在第2步儲存之后，電池按4.4方法保存在室溫條件下。BEV電池要以一個持續(xù)恒定的1/3It（A）電流放電至制造商規(guī)定的終止電壓。HEV電池要以一個恒定的1It（A）電流放電至制造商規(guī)定的終止電壓。然后確定電池的保持容量（Ah）。第4步——在第3步之后，根據(jù)7.1、7.2和7.4確定電池的恢復容量、功率密度和可再生功率密度。第5步——重復第2步、第3步和第4步3次。電池在45℃±2K的環(huán)境下保存，每6周要測量一下電池的保持容量、恢復容量和可再生功率密度的變化。如果電池在存儲測試期間是在室溫下擱置的，例如測試時間調(diào)整，則這些總的擱置時間應當要注明。循環(huán)壽命測試電池的循環(huán)壽命試驗用以通過電池充電放電循環(huán)確定電池性能的衰退。注釋——循環(huán)壽命測試序列見附錄B。BEV循環(huán)測試BEV的電池壽命應當由以下的測試方法得到。77.1.1初始性能測試在電池做充放電循環(huán)之前，測量電池的容量、動態(tài)放電容量和功率作為電池的初始性能。 容量容量應該按照7.2在25℃±2K條件下進行測量。——動態(tài)放電容量CD動態(tài)放電容量應該在25℃±2K和45℃±2K條件下進行測量。動態(tài)放電容量被定義為充\放電電流隨時間的積分值。在以下測試中有證實：將完全充滿電的電池按照指定的表3、圖4重復放電直到電壓降至制造商指定的下限?！β使β蕬摪凑?.4在25℃±2K的溫度、50%的SOC條件下進行測量。充放電循環(huán)2）溫度環(huán)境溫度應該在45℃±2K。在充放電循環(huán)開始之前，溫度要達到45℃±2K。b）充放電循環(huán)一個單一的循環(huán)周期是重復以下的步驟1到步驟4。每個步驟的擱置時間應該小于4小時。這個不斷循環(huán)的周期為28天。然后按照c）中的方法測量電池的性能。這個過程要重復進行，直到達到d）的規(guī)定終止。第1步——電池應該按照制造商規(guī)定的方法完全放電。第2步——電池應該按照制造商規(guī)定的方法完全充電，充電的時間應該小于12h。第3步——根據(jù)以下的表3和圖4中的動態(tài)放電文件A來給電池放電，直到電池在45℃的放電容量達到相當于初始的動態(tài)放電容量CD的50%±5%。如果在第3步中電壓達到制造商規(guī)定的下限，測試應該終止在d），電池的性能應該按照c）來測量。如果在步驟3中電池的溫度達到制造商規(guī)定的上限，則表3中的充/放電步驟20的持續(xù)時間可以擴展到一個適當?shù)闹?。而實際的持續(xù)時間應當予以注明。在本標準中，功率的測試應當按照公式（11）來計算。Pmax=NWed （11）其中：Pmx是指測試功率（W）；N是指車輛電池所需要的最大功率（W）除以電池的能量（Wh）（1/h）或者3（1/h）；注釋：N的3（1/h）是針對基于商業(yè)化的BEV來計算的。

Wed是指室溫下電池的電能量（Wh）。如果根據(jù)公式（11）計算出的值大于制造商規(guī)定的電池的最大功率，測試功率應該被定義為制造商規(guī)定的室溫下20%SOC條件下最大功率的80%。實際的功率值應該予以說明。表3——BEV循環(huán)測試中的動態(tài)的放電標準A充電/放電步驟時間間隔（s）比測試功率（％）充電/放電1160,0228+12,5放電312+25,0放電48-12,5充電5160,0624+12.5放電712+25,0放電88-12,5充電9160,01024+12.5放電1112+25,0放電128-12,5充電13160,01436+12,5放電158+100,0放電1624+62,5放電178-25,0充電1832+25,0放電198-50,0充電20440,0

□i放電ICO求」(DM?？?s01QJLIK口口口工口0

比測試功率□i放電ICO求」(DM?？?s01QJLIK口口口工口0

比測試功率ao60200時間Times圖4——BEV循環(huán)測試的動態(tài)放電標準A360第4步——根據(jù)以下的表4和圖5中的動態(tài)放電標準B（爬坡實驗）來給電池放電一次。測試功率可以根據(jù)公式（11）來計算。360如果在第4步電壓達到制造商規(guī)定的下限，測試應當終止在7712d），電池的性能則應該按照c）來測定。如果在充/放電循環(huán)的16步內(nèi)電池的電壓經(jīng)常達到電壓的下限，則應適當更改放電功率和持續(xù)時間。實際的測試值應當予以說明。表4——BEV循環(huán)測試的動態(tài)放電標準B充電/放電步驟持續(xù)時間（s）比測試功率（％）充電/放電1160,0228+12,5放電312+25,0放電48-12,5充電5160,0624+12,5放電712+25,0放電88-12,5充電

9160,01024+12,5放電1112+25,0放電128-12,5充電13160,01436+12,5放電158+100,0放電16120+62,5放電178-25,0充電1832+25,0放電198-50,0充電20440,0□ischsrcie4i+\ 1006040200-20-40充電6040200-20-40充電-6QCharge卜］ 0 50 1201SD24Q 300 360 420 4S0求」oMQd-的33上1O+olm比

比測試功整圖5——BEV循環(huán)測試的動態(tài)充電標準B第5步——電池應根據(jù)表3圖4中的動態(tài)放電標準A來放電直到包括第3步和第4步在內(nèi)的整個45℃的放電容量達到相當于初始CD的80%。如果在第3步中電池的溫度達到制造商指定的上限，表3中充/放電步驟20的持續(xù)時間可以擴展到一個適當?shù)闹?。實際的持續(xù)時間應當予以說明。如果在第5步電壓達到制造商規(guī)定的下限，測試應當終止在規(guī)定的d）,電池的電性能可以根據(jù)c）來測定。c）定期測量性能在28天測試中重復第1步到第5步完成之后，電池的性能應當由來測定。在b）中從步驟1到步驟4的累計時間也應當予以說明。動態(tài)的放電容量只能在25℃±2K下測量。d）終止測試循環(huán)壽命測試終止的時候應當滿足以下任何一個條件。條件A——從a）到c）的測試重復了6次。條件B——在c）中測到的任何性能值衰減到低于初始值得80%。如果上述條件不滿足，則回到a）重復測試。在測試中實際的每個測試和循環(huán)的次數(shù)應當予以說明。7.7.2HEV用蓄電池循環(huán)測試HEV用蓄電池的循環(huán)壽命應按照以下方法確定。初始性能測試在充放電循環(huán)測試前，測量電池的容量和功率作為電池的初始性能。容量在25°C±2K下，按照7.2測試電池的容量。功率在25°C±2K,50%SOC條件下，按照7.4測試電池的功率。切換電壓在循環(huán)壽命測試前，按方法設置主放電工況和主充電工況之間的切換電壓。a）從主放電工況到主充電工況的切換電壓根據(jù)7.3調(diào)整電池的SOC至30%，然后在45℃下完成一次主放電工況的循環(huán)測試。測試過程中所達到的最低的電壓可作為從主放電工況到主充電工況的切換電壓。如果最低的電壓低于制造商規(guī)定的電壓下限，則用制造商規(guī)定的電壓下限作為切換電壓。另外，可使用制造商建議的SOC。b）從主充電工況到主放電工況的切換電壓根據(jù)7.3調(diào)整電池的SOC至80%,然后在45℃下完成一次主充電工況的循環(huán)測試。測試過程中所達到的最高的電壓可作為從主充電工況到主充電工況的切換電壓。如果最高的電壓高于制造商規(guī)定的電壓上限，則用制造商規(guī)定的電壓上限作為切換電壓。另外，可使用制造商建議的SOC。充放電循環(huán)a）溫度在測試期間，環(huán)境溫度應該按照4.4保持在45°C±2K。在充放電循環(huán)剛開始，電池溫度應該按照4.2.4保持在45°C±2K。b）充放電循環(huán)之前調(diào)整SOC按照7.3將電池調(diào)整到80%SOC或者制造商和客戶商定的SOC，并將電池在45°C±2K的溫度下放置16~24h。如果不使用80%SOC，應記錄所使用的SOC。c）充放電循環(huán)不斷重復e）中的步驟1~4直到測試結(jié)束。在測試期間，應按照d）定期的測量電池的性能。如果在測試期間電池的溫度達到制造商規(guī)定的上限，則表5和表6的充/放電步驟16的持續(xù)時間可以延長到一個合適的持續(xù)時間，并記錄實際的持續(xù)時間。Step1-充放電循環(huán)必須通過表5和圖6所給的主放電工況執(zhí)行多次，直到電池電壓達到a）設定的切換電壓（如圖8）.Step2-充放電循環(huán)必須通過表6和圖7所給的主充電工況執(zhí)行多次，直到電池電壓達到b）設定的切換電壓（如圖8）.Step3-重復步驟1和步驟222h。Step4-將電池擱置2h。

表5-HEV用電池“主放電工況”的循環(huán)測試充/放電步驟持續(xù)時間（s）電流It（A）充/放電1520放電21010放電3325放電420055-15充電610-10充電737-5充電82009515放電101010放電11375放電12200135-12.5充電147-7.5充電1535-5充電164200n0n二后與0圖6-HEV用電池“主放電工況”的循環(huán)測試如果制造商規(guī)定的最大電流小于20九，則充/放電步驟1的電流可以使用制造商規(guī)定的最大電流，然后步驟6的電流使用制造商規(guī)定的最大電流的1/2.

表6-HEV用電池“主充電工況”的循環(huán)測試充/放電步驟持續(xù)時間（s）電流It（A）充/放電15-15放電210-10放電337-5放電42005520充電61010充電7325充電820095-12.5放電107-7.5放電1149-5放電1220013515充電142010充電15235充電16420圖7-HEV用電池”主充電工況”的循環(huán)測試如果制造商規(guī)定的最大電流小于20九，則充/放電步驟5的電流可以使用制造商規(guī)定的最大電流，然后步驟2的電流使用制造商規(guī)定的最大電流的1/2.圖8-由兩種工況組成的HEV用電池循環(huán)測試的SOC波動d）定期性能測試完成1~4步后每7天按方法測一次功率，每14天按方法測一次容量。e）測試終止當下列任何一個條件滿足時，循環(huán)壽命測試應當終止。A-測試按方法重復了6個月；B-當按方法測試的兩個性能的任一個減小到小于初始值的80%。如果不滿足上述條件，回至Ua）重復測試。記錄每種概況完成的次數(shù)和所達到的切換電壓。7.8能效測試能量效率根據(jù)7.8.1中的兩種通用測試確定，而這兩種測試分別在7.8.2和中詳細說明。一般測試常規(guī)測試這種測試方法適用于HEVs和BEVs用電池，測試按照下列程序執(zhí)行。a）電池在滿電狀態(tài)下，在室溫下擱置1?4h。b）電池按7.2方法放電。c）能效測試在100%SOC1）電池按b）放電后擱置4h,然后按照制造商建議的方法充電，充電電量為放電電量的100%。2）電池按d）1）充電后擱置4h,然后按7.2方法放電。d）能效測試在70%SOC1）電池按b）放電后擱置4h,然后按照制造商建議的方法充電，充電電量為放電電量的70%。2）電池按d）1）充電后擱置4h,然后按7.2方法放電。e）放電電量和充電電量的計算可以使用一下方法計算充電和放電電量：從放電開始每個s秒（s<30）讀取一次放電電流；然后用公式（12）計算放電電量和充電電量。其中：。為放電電量或充電電量（Ah）；Tn為第n個測量點的充電電流值或放電電流值（A）。f）放電能量和充電能量的計算可以使用一下方法計算充電和放電能量：：從放電開始每個s秒（s<30）讀取一次放電電流I和放電電壓V；然后用公式（13）計算放電能量和充電能量。<i￡/i “r-fnUi（13）Kr= 36。。s其中：W為放電能量或充電能量（Wh）；Tn為第n個測量點的充電電流值或放電電流值（A）；Un為第n個測量點的放電電壓（V）。g）能效的計算用公式（14）計算庫倫效率，用公式（15）計算能量效率。門”事加 （14）其中：L為庫倫效率（％）;Qd為7.8.1中的放電電量（Ah）；Qc為7.8.1中的充電電量（Ah）o如 （15）*其中：ne為能量效率（％）；Wd為7.8.1中的放電能量（Wh）；叫為7.8.1中的充電能量（Wh）。注釋：如果可以達到足夠的精度，測試設備提供的值可以使用。溫度測試法這種測試方法適用于HEVs和BEVs用電池，測試按照下列程序執(zhí)行。執(zhí)行測試的溫度在-20℃±2K,0℃±2K,和45℃士2K。電池在滿電狀態(tài)下，在測試溫度下擱置16~24h。c）電池按7.2方法放電。d）能效測試在100%SOC1）在每種測試溫度下，電池按c）放電后，擱置4h，然后按照制造商建議的方法充電，充電電量為放電電量的100%。2）電池按d）1）充電后擱置4h，然后按7.2方法放電。e）使用公式（12）計算放電電量和充電電量。f）使用公式（13）計算放電能量和充電能量。g）使用公式（14）和（15）分別計算庫倫效率和能量效率。注釋：應考慮制造商規(guī)定的充'放電的低溫限制。7.8.2BEV用電池的測試這個測試適用于BEVs用電池，旨在確定快速充電條件下的能量效率。測試應按照以下程序進行。a） 電池需要在滿電狀態(tài)下在室溫環(huán)境中擱置1~4h后才能進行測試。b)電池按7.2方法放電。b)c） 能效測試在80%SOC1）電池按7.8.2b）方法放電后擱置4h,然后2/,充電至80%SOC,如果電壓達到制造商規(guī)定的電壓上限，則充電終止。2）電池按7.8.2c）1）方法充電后，擱置4h以上，直到電池溫度達到室溫,然后按7.2方法放電。d）使用公式（12）計算放電電量和充電電量。e）使用公式（13）計算放電能量和充電能量。f）能效的計算使用公式（16）確定庫倫效率，使用公式（17）確定能量效率。(16)其中：“C1為庫倫效率（％）；Qdi為7.8.2中的放電電量（Ah）；Qci為7.8.2中的充電電量（Ah）o其中：ne1為能量效率（%）；Wd1為7.8.2中的放電能量（Wh）；.1為7.8.2中的充電能量（Wh）。7.8.3HEV用電池的能效計算這個測試適用于HEVs用電池。充電能量和放電能量的計算根據(jù)7.4的測試結(jié)果，用公式（18）和（19）計算充電和放電能量，結(jié)果四舍五入保留三位有效數(shù)字。定期的讀取電流和電壓值從充放電循環(huán)過程收集的電流和電壓數(shù)據(jù)中，相對應的充放電模式是10ItX10s,使用1s的標準測量間隔。當10s后的電池電壓超過放電下限電壓或充電上限電壓，則使用表1中較低階段的電流值進行測試，并記錄實際觀察的電流值。

婦比1+婦比1+2塊2+?3600”+ht\Lh\(18)其中：Wc2為充電能量（Wh）；L為第n個測量點的充電電流值（A）；Ucn為第n