鋰離子電池和電池組能源轉(zhuǎn)換效率要求和測量方法

ICS29.220.99

CCSK82

中華人民共和國國家標準

GB/T××××—××××

鋰離子電池和電池組能源轉(zhuǎn)換效率要求和

測量方法

Energyconversionefficiencyrequirementsandmeasurementmethodsforlithiumioncells

andbatteries

（報批稿）

GB/T××××—××××

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。

本文件由工業(yè)和信息化部（電子）歸口。

本標準由起草單位：中國電子技術標準化研究院、廣州賽西標準檢測研究院有限公司、蜂巢能源科

技（無錫）有限公司、東莞新能源科技有限公司、昆山通達測科電子科技有限公司、深圳比亞迪鋰電池

有限公司、上?；ぴ簷z測有限公司。

本標準主要起草人：趙麗香、何鵬林、楊紅新、王曉冬、黃俊英、談時、張壽波、許鋌、譚天峰。

II

GB/T××××—××××

鋰離子電池和電池組能源轉(zhuǎn)換效率要求和測量方法

1范圍

本文件規(guī)定了鋰離子電池和電池組的能源轉(zhuǎn)換效率要求、計算方法和測量方法。

本文件適用于鋰離子電池和電池組。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；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。

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

鋰離子電池lithiumioncell

依靠鋰離子在正極和負極之間移動實現(xiàn)化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，并被涉及成可充電。

注：該裝置包括電極、隔膜、電解質(zhì)、容器和端子等。

3.2

鋰離子電池組lithiumionbattery

由任意數(shù)量的鋰離子電池組合而成且準備使用的組合體，該組合體包含保護電路，還可能含有封裝

材料、連接器、保護器件等。

3.3

容量（庫倫）效率coulombicefficiency

?c

蓄電池放電時輸出的電荷量與此前充電時輸入的電荷量之比的百分數(shù)。

注1：若無特殊說明，本文件中的庫倫效率特指等倍率下的效率。

注2：庫倫效率又稱充放電效率。

注3：在本文件中“蓄電池”指鋰離子電池。

[來源：GB/T2900.41-2008，482-03-14，有修改]

3.4

能量效率energyefficiency

?e

鋰離子電池放電時輸出的能量與此前充電時輸入的能量之比的百分數(shù)。

注：若無特殊說明，本文件中的能量效率特指等倍率下的效率。

[來源：GB/T2900.41-2008，482-05-53]

3.5

恒（電）壓充電constantvoltagecharge

不考慮充電電流和溫度，充電時使電壓維持恒定值的充電。

[來源：GB/T2900.41-2008，482-05-49，有修改]

3.6

恒（電）流充電constantcurrentcharge

1

GB/T××××—××××

不考慮電池的電壓或溫度，充電期間電流保持恒定值的充電。

[來源：GB/T2900.41-2008，482-05-38]

3.7

額定容量ratedcapacity

C

制造商標明的電池或電池組容量。

注：單位為安時（Ah）或毫安時（mAh）。

3.8

充電容量chargecapacity

Cc

在規(guī)定的充電條件下電池輸入的電荷。

3.9

放電容量dischargecapacity

Cd

在規(guī)定的放電條件下電池輸出的電荷。

注：電荷（或電量）的國際單位是庫倫（1C=1As），但實際上電池容量通常用安時（Ah）來表示。

[來源：GB/T2900.41-2008，482-03-14]

3.10

電池能量cell(battery)energy

E

在規(guī)定的條件下電池輸入/出的電能。

[來源：GB/T2900.41-2008，482-03-21，有修改]

3.11

充電能量chargeenergy

Ec

在規(guī)定條件下電池輸入的電能。

3.12

放電能量dischargeenergy

Ed

在規(guī)定條件下電池輸出的電能。

注：能量的國際單位是焦耳（1J=1Ws），但實際上電池能量通常用瓦時（Wh）（1Wh=3600J）來表示。

[來源：GB/T2900.41-2008，482-03-21]

3.13

參考試驗電流referencetestcurrent

參考試驗電流用It表示，（其數(shù)值與額定容量C相同）ItA=CAh/1h。

注：單位為安（A）或毫安（mA）。

3.14

充電限制電壓limitedchargingvoltage

Ucl

制造商規(guī)定的電池或電池組的額定最大充電電壓。

3.15

放電終止電壓endofdischargevoltage

Ude

制造商推薦的電池或電池組放電結(jié)束時的電壓。

2

GB/T××××—××××

3.16

推薦充電電流recommendationchargingcurrent

Icr

制造商推薦的恒流充電電流。

3.17

推薦放電電流recommendationdischargingcurrent

Idr

制造商推薦的持續(xù)放電電流。

4試驗條件

4.1試驗的環(huán)境條件

除非另有規(guī)定，試驗一般在下列條件下進行：

a)溫度：23℃±2℃；

b)相對濕度：不大于90%；

c)氣壓：86kPa～106kPa。

4.2參數(shù)測量公差

相對于規(guī)定值或?qū)嶋H值，所有控制值或測量值的準確度應在下述公差范圍內(nèi)：

a)電壓：±0.1％；

b)電流：所用量程的±1％；

c)溫度：±2℃；

d)時間：±0.1％；

e)容量：±1％；

f）能量：±1％。

4.3樣品預處理

4.3.1預處理用充電程序

在充電前，電池或電池組首先宜在23℃±2℃的環(huán)境溫度下以0.2It進行放電至放電終止電壓。電池

或電池組在下列試驗中可采用以下方法進行充電：

在23℃±2℃的環(huán)境溫度下，以0.2It充電，當電池端電壓達到充電限制電壓時，改為恒壓充電，直

到充電電流小于或等于0.02It，停止充電，最長充電時間應不大于8h。

4.3.2預處理用放電程序

電池依照制造商規(guī)定的推薦放電電流進行恒流放電至放電終止電壓。

4.3.3充放電間隔時間

電池按照4.3的規(guī)定進行兩個充放電循環(huán)之后，再進行第5章和第6章的試驗。充放電程序之間的時

間間隔為上一個充電過程所用電流的倍率乘以60min。

4.4樣品的要求

除非另有規(guī)定，被測試樣品應是客戶將要接受的產(chǎn)品的代表性樣品，包括小批量試產(chǎn)樣品或是準備

向客戶交貨的產(chǎn)品。

若試驗需要引入導線測試或連接時，引入導線測試或連接產(chǎn)生的總電阻應小于20mΩ。

4.5樣品的數(shù)量

除非特殊說明外，每個試驗項目的樣品為3個。樣品全部符合要求才能判為合格。

5表示和計算方法

5.1概述

本文件中的能源效率指庫倫效率和能量效率兩種。

3

GB/T××××—××××

5.2容量

5.2.1表示方法

C=Cdx/cy

式中：

C—電池或電池組容量，單位為安時（Ah）或毫安時（mAh）；

Cdx—電池或電池組x倍率下的放電容量；

Ccy—電池或電池組y倍率下的充電容量；

在本文件中，x表示放電時電流的倍率，y為充電時電流的倍率。

5.2.2計算方法

ΣICi△t……………（1）

式中：

Ii—第i次采樣時的電流值；

△t—容量采樣間隔時間，該時間不應大于1s。

5.3能量

5.3.1表示方法

E=Edx/cy

式中：

E—電池或電池組能量，國際單位是焦耳（J），但實際上電池能量通常用瓦時（Wh）來表示；

Edx—電池或電池組x倍率下的放電能量；

Ecy—電池或電池組y倍率下的充電能量。

5.3.2計算方法

ΣIUEii△t……………（2）

式中：

Ii—第i次采樣時的電流值；

Ui—第i次采樣時的電壓值；

△t—容量采樣間隔時間，該時間不應大于1s。

5.4庫倫效率

鋰離子電池或電池組的庫倫效率按公式（3）式計算：

Cdx

ηc%100……………………（3）

Ccy

式中：

?c—庫倫效率；

Cdx—電池或電池組x倍率下的放電容量；

Ccy—電池或電池組y倍率下的放電容量。

5.5能量效率

4

GB/T××××—××××

鋰離子電池或電池組的能量效率按公式（4）式計算：

Edx

ηe%100………（4）

Ecy

式中：

?e—能量效率；

Edx—電池或電池組x倍率下的放電能量；

Ecy—電池或電池組y倍率下的充電能量。

6要求和測量方法

6.1庫倫（容量）效率

6.1.1要求

除另有規(guī)定，電池的庫倫效率不宜低于表1的規(guī)定。

表1庫倫效率推薦值

ηc

Cc

Cd

It0.20.512

0.299%98%97%96%

注1：若使用要求不能達到大倍率放電，可不作規(guī)定。

注2：本表只列出了部分庫倫效率值，可選用部分或全部進行試驗。

注3：可根據(jù)制造商和用戶需求制定特殊充放電條件下的要求。

6.1.2測量方法

電池和電池組庫倫效率的測量方法如下：

a)按照4.3.1的要求進行充電，充電容量為Ccy；

b)在23℃±2℃的環(huán)境溫度下以x（x可為0.2，0.5，1，2等）倍率電流放電至放電終止電壓，同時

測量放電容量Cdx。

6.2能量效率

6.2.10.2It能量效率

6.2.1.1要求

除另有規(guī)定，電池的能量效率不宜低于表2規(guī)定。

5

GB/T××××—××××

表2能量效率推薦值

ηe

Ec

Ed

It0.20.512

0.295%90%85%-

0.595%90%80%-

190%85%75%-

注1：若使用要求不能達到大倍率放電，可不作規(guī)定。

注2：本表只列出了部分能量效率值，可選用部分或全部進行試驗。

注3：可根據(jù)制造商和用戶需求制定特殊充放電條件下的要求。

注4：“-”表示該文件不給出具體推薦值。

6.2.1.2測試方法

電池和電池組0.2It能量效率的測量方法如下：

a)除按照4.3.1的要求進行充電，充電容能量為Ecy；

b)在23℃±2℃的環(huán)境溫度下以x（x可為0.2，0.5，1，2等）倍率電流放電至放電終止電壓，同時

測量放電能量Edx。

6.2.20.5It能量效率

6.2.2.1要求

除另有規(guī)定，電池的能量效率不宜低于表2規(guī)定。

6.2.2.2測試方法

電池和電池組0.5It能量效率的測量方法如下：

a)除按照4.3.1規(guī)定，電流大小為0.5It進行充電，充電能量為Ecy；

b)在23℃±2℃的環(huán)境溫度下以x（x可為0.2，0.5，1，2等）倍率電流放電至放電終止電壓，同時

測量放電能量Edx。

6.2.31It能量效率

6.2.3.1要求

除另有規(guī)定，電池的能量效率不宜低于表2規(guī)定。

6.2.3.2測試方法

電池和電池組1It能量效率的測量方法如下：

a)除按照4.3.1規(guī)定，電流大小為1It進行充電，充電能量為Ecy；

b)在23℃±2℃的環(huán)境溫度下以x(x可為0.2，0.5，1，2等)倍率電流放電至放電終止電壓，同時測

量放電能量Edx。

6

GB/T××××—××××

參考文獻

[1]GB/T28164-2011含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組便攜式密封蓄電池和蓄電

池組的安全性要求

[2]GB/T2900.41-2008電工術語原電池和蓄電池

[3]

[4]IEC61959:2004含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池及電池組-密封便攜式電池和電池組機

械測試

[5]IEC61960:2003含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池及電池組-便攜式設備用二次鋰電池和

電池組

7

GB/T××××—××××

目次

前言...............................................................................................................................................................II

1范圍.....................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.................................................................................................................................................1

3術語和定義.........................................................................................................................................................1

4試驗條件.............................................................................................................................................................3

4.1試驗的環(huán)境條件.........................................................................................................................................3

4.2參數(shù)測量公差.............................................................................................................................................3

4.3樣品預處理.................................................................................................................................................3

5表示和計算方法.................................................................................................................................................3

5.1概述.............................................................................................................................................................3

5.2容量.............................................................................................................................................................4

5.3能量.............................................................................................................................................................4

5.4庫倫效率.....................................................................................................................................................4

5.5能量效率.....................................................................................................................................................4

6要求和測量方法.................................................................................................................................................5

參考文獻.................................................................................................................................................................7

I

GB/T30290.4—XXXX

表A.1檢驗項目（續(xù)）

質(zhì)量一致性檢驗

鑒定要求的章檢驗方法

序號檢驗項目逐批檢驗周期

檢驗條號的章條號

全數(shù)檢驗抽樣檢驗檢驗

32環(huán)境適應性○——○5.56.6

33電磁兼容性○——△5.66.7

34外殼防護○——△5.76.8

35銘牌○—○—5.86.9

36外觀○—○—5.96.10

注：“”表示必做項目；“△”表示選做項目；“—”表示不做項目

?

28

GB/TXXXX-XXXX