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(biāo)準(zhǔn)

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(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)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(biāo)準(zhǔn)由起草單位：中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、廣州賽西標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(gòu)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(yīng)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(shù)語和定義

下列術(shù)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(fù)極之間移動實現(xiàn)化學(xué)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(zhǔn)備使用的組合體，該組合體包含保護(hù)電路，還可能含有封裝

材料、連接器、保護(hù)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?jǐn)?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?jǐn)?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(biāo)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(jìn)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(zhǔn)確度應(yīng)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(yù)處理

4.3.1預(yù)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(jìn)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(jìn)行充電：

在23℃±2℃的環(huán)境溫度下，以0.2It充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)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(yīng)不大于8h。

4.3.2預(yù)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(jìn)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(jìn)行兩個充放電循環(huán)之后，再進(jìn)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(yīng)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(zhǔn)備

向客戶交貨的產(chǎn)品。

若試驗需要引入導(dǎo)線測試或連接時，引入導(dǎo)線測試或連接產(chǎn)生的總電阻應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xiàn)

[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(shù)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(jī)

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(shè)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(shù)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(yù)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(xiàn).................................................................................................................................................................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(yīng)性○——○5.56.6

33電磁兼容性○——△5.66.7

34外殼防護(hù)○——△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

?

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GB/TXXXX-XXXX