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文檔簡介
ICS43.140
CCSY14
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CHINABICYCLE—202X
電動(dòng)自行車用鈉離子蓄電池
Sodium-ionbatteryforelectricbicycle
(征求意見稿草稿)
2023-07-25
在提交反饋意見時(shí),請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。
202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施
中國自行車協(xié)會(huì)發(fā)布
T/CHINABICYCLE—202X
=、131111111
電動(dòng)自行車用鈉離子蓄電池
1范圍
本文件規(guī)定了電動(dòng)自行車用鈉離子蓄電池的術(shù)語和定義、符號(hào)和型號(hào)編制、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)
規(guī)則及標(biāo)志、包裝及運(yùn)輸。
本文件適用于電動(dòng)自行車用鈉離子蓄電池,包括單體電池(以下簡稱電池)和電池組。
對(duì)于換電等特定場合使用可能會(huì)有附加要求。
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(duì)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。
GB/T2423.18環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Kb:鹽霧,交變(氯化鈉溶液)
GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))
GB/T2900.41電工術(shù)語原電池和蓄電池
GB/T5169.16電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn)第16部分:試驗(yàn)火焰50W水平與垂直火焰試驗(yàn)方法
GB/T17626.2-2006電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗干擾度試驗(yàn)
GB/T36943電動(dòng)自行車用鋰離子蓄電池型號(hào)命名與標(biāo)志要求
GB/T36945電動(dòng)自行車用鋰離子蓄電池詞匯
T/CNESA1006—2021,即《鈉離子蓄電池通用規(guī)范》
3術(shù)語和定義
GB/T2900.41-2008界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用,以下重復(fù)列出了GB/T
2900.41-2008的一些術(shù)語和定義。
3.1電動(dòng)自行車用鈉離子蓄電池Sodiumionbatteryforelectricbicycle
由多個(gè)鈉離子單體電池按照電壓、尺寸、極端排列、容量和倍率特性組合而成,含有電池管理系統(tǒng)、
專為電動(dòng)自行車提供電能的電池組。
注1:鈉離子電池是指依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間往返移動(dòng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置。該
裝置通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、容器和端子等,并且可進(jìn)行充放電。
注2:“電池組”參見3.3。
3.2單體電池cell
直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本單元裝置,包括電極、電解質(zhì)、外殼和端子,并被設(shè)計(jì)成可充電。
[GB/T36945-2018,4.6]
3.3電池組battery
裝配有使用所必需的裝置(如外殼、端子、標(biāo)志及保護(hù)裝置)的一個(gè)或多個(gè)單體電池。
[GB/T2900.41-2008,定義482-01-04]
3.4額定容量ratedcapacity
在規(guī)定條件下測(cè)得并由制造商宣稱的電池的容量值。
[GB/T2900.41-2008,定義482-03-15]
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4符號(hào)和型號(hào)編制
4.1符號(hào)
下列符號(hào)適用于本文件。
C2:2小時(shí)率額定容量(Ah);
Ca:初始容量,其數(shù)值等于3次I2(A)放電試驗(yàn)結(jié)果的平均值(Ah);
I2:2小時(shí)率放電電流,其數(shù)值等于0.5C2(A)。
4.2型號(hào)編制
4.2.1單體電池
單體電池型號(hào)編制方法應(yīng)T/CNESA1006—2021,即《鈉離子蓄電池通用規(guī)范》。
4.2.2電池組
電池組的型號(hào)編制方法應(yīng)符合GB/T36943-2018。此處僅更新正極體系代號(hào)。
表1正極體系代號(hào)
體系代號(hào)類目
CTMO過渡金屬氧化物類
C銅(Cu)基
M錳(Mn)基
F鐵(Fe)基
V釩(V)基
N鎳(Ni)基
T鈦(Ti)基
G鉻(Cr)基
????
PMO聚陰離子類
P磷酸鹽類
S硫酸鹽類
J焦磷酸鹽類
f氟取代類
fO氟氧取代類
GS硅酸鹽類
PS硼酸鹽類
????
HCF普魯士藍(lán)類
FH鐵基普魯士藍(lán)類
MH錳基普魯士藍(lán)類
NH鎳基普魯士藍(lán)類
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CH銅基普魯士藍(lán)類
????
5要求
5.1總則
電池組的電性能和安全性能應(yīng)符合使用者在騎行、充電和存儲(chǔ)時(shí)的要求。
5.2電性能要求
5.2.1初始容量
按照6.3.1進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)在第三次標(biāo)準(zhǔn)充放電循環(huán)或之前達(dá)到額定容量,且不能大于額定容
量的1.1倍。
5.2.2倍率放電容量
按照6.3.2進(jìn)行測(cè)試后,電池組常溫2I2(A)放電容量應(yīng)不低于初始容量的95%,常溫4I2(A)放電容量應(yīng)
不低于初始容量的90%。
注:4I2(A)為非工作電流則不作要求
5.2.3低溫充電容量
按照6.3.3進(jìn)行測(cè)試后,電池組在(-5±2)℃或者制造商規(guī)定的充電下限溫度(取小者)的環(huán)境溫
度下,充電容量應(yīng)不低于初始容量的80%。
5.2.4低溫放電容量
按照6.3.4進(jìn)行測(cè)試后,電池組在(-20±2)℃的環(huán)境溫度下,放電容量應(yīng)不低于初始容量的80%。
5.2.5高溫放電容量
按照6.3.5進(jìn)行測(cè)試后,電池組在(55±2)℃的環(huán)境溫度下,放電容量應(yīng)不低于初始容量的90%。
5.2.6室溫荷電保持能力及荷電恢復(fù)能力
按照6.3.6進(jìn)行測(cè)試后,電池組常溫28天荷電保持能力應(yīng)不低于初始容量的90%,荷電恢復(fù)能力應(yīng)不
低于初始容量的95%。
5.2.7高溫荷電保持能力及荷電恢復(fù)能力
按照6.3.7進(jìn)行測(cè)試后,電池組(55±2)℃下7天荷電保持能力應(yīng)不低于初始容量的85%,荷電恢復(fù)
能力應(yīng)不低于初始容量的90%。
5.2.8長期貯存后荷電恢復(fù)能力
按照6.3.8進(jìn)行測(cè)試后,電池組常溫90天貯存后低電量荷電恢復(fù)能力應(yīng)不低于初始容量的85%,中電
量荷電恢復(fù)能力應(yīng)不低于初始容量的90%。
5.2.9循環(huán)壽命
按照6.3.9進(jìn)行測(cè)試后,電池組循環(huán)壽命應(yīng)不低于700次。
5.2.10內(nèi)阻
按照6.3.10進(jìn)行測(cè)試后,電池組內(nèi)阻值應(yīng)不大于制造商提供的技術(shù)參數(shù)。
5.3安全性能要求
5.3.1電池安全性能要求
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5.3.1.1過充電
按照6.4.1.1進(jìn)行測(cè)試后,電池應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.1.2過放電
按照6.4.1.2進(jìn)行測(cè)試后,電池應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.1.3外部短路
按照6.4.1.3進(jìn)行測(cè)試后,電池應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.1.4熱濫用
按照6.4.1.4進(jìn)行測(cè)試后,電池應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.1.5針刺
按照6.4.1.5進(jìn)行測(cè)試后,電池應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.1.6低溫安全
按照6.4.1.6進(jìn)行測(cè)試后,電池應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.2電池組安全性能要求
5.3.2.1過充電保護(hù)
按照6.4.2.1進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.2過放電保護(hù)
按照6.4.2.2進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.3外部短路保護(hù)
按照6.4.2.3進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.4過溫保護(hù)
按照6.4.2.4進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不能充電,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.5過流充電保護(hù)
按照6.4.2.5測(cè)試后,電池組應(yīng)不能充電,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.6過流放電保護(hù)
按照6.4.2.6測(cè)試后,電池組應(yīng)不能放電,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.7靜電放電
按照6.4.2.7測(cè)試后,電池組應(yīng)符合5.3.2.1~5.3.2.6的要求。
5.3.2.8擠壓
按照6.4.2.8測(cè)試后,電池組應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.2.9機(jī)械沖擊
按照6.4.2.9測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.10振動(dòng)
按照6.4.2.10進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸,并且應(yīng)能繼續(xù)符合浸水要求。
5.3.2.11跌落
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按照6.4.2.11進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不起火,不爆炸。
5.3.2.12提手強(qiáng)度
按照6.4.2.12進(jìn)行測(cè)試后,電池組提手應(yīng)不斷裂,提手與外殼連接處應(yīng)不開裂,不脫落。
5.3.2.13模制殼體應(yīng)力
按照6.4.2.13進(jìn)行測(cè)試后,電池組外殼應(yīng)無發(fā)生內(nèi)部組成暴露的物理形變。
5.3.2.14殼體阻燃性
按照6.4.2.14進(jìn)行測(cè)試后,非金屬材料的電池組外殼應(yīng)符合V-0等級(jí)的要求。
5.3.2.15低氣壓
按6.4.2.15進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.16高低溫沖擊
按照6.4.2.16進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸。
5.3.2.17浸水
按照6.4.2.17進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸,外殼應(yīng)不破裂,并且外殼內(nèi)部應(yīng)無
水進(jìn)入。
5.3.2.18鹽霧
按照6.4.2.18進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,不起火,不爆炸,電池組正負(fù)極同電池外殼表面之間
的絕緣阻值應(yīng)大于等于1MΩ。
5.3.2.19濕熱循環(huán)
按6.4.2.19進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)不泄漏,外殼不破裂,不起火,不爆炸,電池組正負(fù)極同電池外
殼表面之間的絕緣阻值應(yīng)大于等于1MΩ。
5.3.2.20熱失控?cái)U(kuò)散
按照6.4.2.20進(jìn)行測(cè)試后,電池組應(yīng)在熱失控報(bào)警發(fā)生后5min內(nèi)不起火,不爆炸。
5.3.2.21絕緣電阻
按6.4.2.21規(guī)定的試驗(yàn)方法測(cè)試,電池組應(yīng)功能保證正常,并且電池組正負(fù)極同外殼之間的絕緣阻
值應(yīng)大于等于20MΩ。
5.3.2.22互認(rèn)協(xié)同充電
電池組應(yīng)有與充電裝置互認(rèn)協(xié)同充電的功能。
按6.4.2.22規(guī)定的試驗(yàn)方法測(cè)試,電池組充電應(yīng)先與充電裝置進(jìn)行互認(rèn)協(xié)同識(shí)別,通過后才能開始
充電工作
6試驗(yàn)方法
6.1試驗(yàn)條件
除另有規(guī)定外,本章所用的檢測(cè)設(shè)備和器具應(yīng)符合GB/T12742標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
試驗(yàn)環(huán)境以及測(cè)量儀器和設(shè)備要求根據(jù)以下條款規(guī)定:
6.1.1試驗(yàn)環(huán)境
除另有特別規(guī)定外,測(cè)試應(yīng)在以下環(huán)境進(jìn)行:
-溫度:20℃±5℃;
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-相對(duì)濕度:不大于85%;
-大氣壓力:86kPa~106kPa。
6.1.2測(cè)量儀器和設(shè)備要求
測(cè)量儀器和設(shè)備精度應(yīng)符合以下要求:
a)電壓測(cè)量裝置:±0.5%FS;
b)電流測(cè)量裝置:±0.5%FS;
c)溫度測(cè)量裝置:±1.0℃;
d)時(shí)間測(cè)量裝置:±1s;
e)尺寸測(cè)量裝置:±1mm;
f)質(zhì)量測(cè)量裝置:±0.5%FS。
6.2樣品準(zhǔn)備
6.2.1電池樣品準(zhǔn)備
6.2.1.1標(biāo)準(zhǔn)充電
若企業(yè)未提供充電方法,電池采用以下方法進(jìn)行充電
充電前,電池以I2(A)恒流放電至終止電壓。在常溫(23±2)℃試驗(yàn)環(huán)境下,以0.4I2(A)充電,當(dāng)電池
的端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí),再轉(zhuǎn)以恒壓充電直至充電電流小于等于0.04I2(A)為止,靜置0.5h。
6.2.1.2標(biāo)準(zhǔn)放電
在常溫(23±2)℃試驗(yàn)環(huán)境下,電池按照6.2.1.1規(guī)定方法充電結(jié)束后擱置1h,以I2(A)電流恒流放
電至終止電壓。
6.2.2電池組樣品準(zhǔn)備
6.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)充電
若企業(yè)未提供充電方法,電池組采用以下方法進(jìn)行充電
充電前,電池組以I2(A)恒流放電至終止電壓。在常溫(23±2)℃試驗(yàn)環(huán)境下,以0.4I2(A)充電,當(dāng)電
池組的端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí),再轉(zhuǎn)以恒壓充電直至充電電流小于等于0.04I2(A)為止,靜置0.5h。
6.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)放電
在常溫(23±2)℃試驗(yàn)環(huán)境下,電池組按照6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后擱置1h,以I2(A)電流恒
流放電至終止電壓。
6.3電性能測(cè)試
6.3.1初始容量測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后擱置1h,以I2(A)電流恒流
放電至終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。上述測(cè)試重復(fù)3次,計(jì)算3次測(cè)試結(jié)果的平均值為初始
容量Ca。
6.3.2倍率放電容量測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后擱置1h,以2I2(A)、4I2(A)
電流恒流放電至終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
6.3.3低溫充電容量測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.2規(guī)定的方法放電結(jié)束后,將其放入在(-5±2)℃或
者制造商規(guī)定的充電下限溫度(取小者)的環(huán)境溫度下擱置16h,之后在此溫度環(huán)境中以0.2I2(A)電流恒
流充電至充電限制電壓,記錄充電時(shí)間,計(jì)算充電容量。
6.3.4低溫放電容量測(cè)試
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在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后,將其放入溫度為(-20±2)℃
的低溫箱中恒溫?cái)R置16h,之后在此溫度環(huán)境中以2I2(A)電流或者制造商提供的最大放電電流恒流放電至
終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
6.3.5高溫放電容量測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后,將其放入溫度為(55±2)℃
的高溫箱中恒溫?cái)R置6h,之后在此溫度環(huán)境中以2I2(A)電流恒流或者制造商提供的最大放電電流放電至
終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
注1:高溫放電過程中允許電池采取主動(dòng)限流策略;
注2:若測(cè)試過程中因溫度保護(hù)停止放電,允許擱置1次,待電池溫度恢復(fù)至(55±2)℃,之后在此
溫度環(huán)境中以I2(A)電流恒流再次進(jìn)行放電,兩次累計(jì)放電容量為高溫放電容量。
6.3.6常溫荷電保持能力及荷電恢復(fù)能力測(cè)試
6.3.6.1常溫荷電保持能力測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后,開路放置在溫度為(20±5)℃
的環(huán)境中28天,之后在溫度為(23±2)℃環(huán)境中,以I2(A)恒流放電至終止電壓﹐記錄放電時(shí)間,計(jì)算放
電容量。
6.3.6.2常溫荷電恢復(fù)能力測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,做完荷電保持能力測(cè)試的電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,充電結(jié)
束后放置1h,之后在此溫度環(huán)境中以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
上述電池組放電容量測(cè)試可重復(fù)進(jìn)行3次,當(dāng)其中有一次放電容量符合5.2.6要求時(shí),即可終止該項(xiàng)
目測(cè)試。
6.3.7高溫荷電保持能力及荷電恢復(fù)能力測(cè)試
6.3.7.1高溫荷電保持能力測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后,開路放置在溫度為(55
±2)℃的環(huán)境中7天,之后在溫度為(23±2)℃環(huán)境中擱置6h,以I2(A)恒流放電至終止電壓﹐記錄放
電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
6.3.7.2高溫荷電恢復(fù)能力測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,做完荷電保持能力測(cè)試的電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,充電結(jié)
束后放置1h,之后在此溫度環(huán)境中以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
上述電池組放電容量測(cè)試可重復(fù)進(jìn)行3次,當(dāng)其中有一次放電容量符合5.2.7要求時(shí),即可終止該項(xiàng)
目測(cè)試。
6.3.8長期貯存后荷電恢復(fù)能力測(cè)試
6.3.8.1低電量荷電恢復(fù)能力測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.2規(guī)定的方法放電結(jié)束后,然后在溫度為(20±5)℃
的環(huán)境中貯存90天。貯存期滿后取出電池組,在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,
充電結(jié)束后擱置1h,之后以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
上述電池組放電容量測(cè)試可重復(fù)進(jìn)行3次,當(dāng)其中有一次放電容量符合5.2.8要求時(shí),即可終止該項(xiàng)
目測(cè)試。
6.3.8.2中電量荷電恢復(fù)能力測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后,放置1h,之后以I2(A)電流
恒流放電1h,然后在溫度為(20±5)℃的環(huán)境中貯存90天。貯存期滿后取出電池組,在溫度為(23±2)℃
的環(huán)境中,按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,充電結(jié)束后擱置1h,之后以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放
電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
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上述電池組放電容量測(cè)試可重復(fù)進(jìn)行3次,當(dāng)其中有一次放電容量符合5.2.8要求時(shí),即可終止該項(xiàng)
目測(cè)試。
6.3.9循環(huán)壽命測(cè)試
在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結(jié)束后擱置0.5h,之后以I2(A)電流
恒流放電至終止電壓,記錄放電時(shí)間,計(jì)算放電容量。
電池組一個(gè)充放電循環(huán)測(cè)試結(jié)束后擱置0.5h,再進(jìn)行下一個(gè)充放電循環(huán),直至連續(xù)兩次放電容量低
于初始容量的70%,即可終止該項(xiàng)目測(cè)試。
注:如果制造商考慮縮短循環(huán)壽命測(cè)試周期,可將I2(A)放電電流變更為2I2(A)。
(循環(huán)壽命要求不變)
6.3.10內(nèi)阻測(cè)試
電池組的內(nèi)阻一般用交流法進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試前,在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組應(yīng)以I2(A)電流恒流放電至終止電壓。電池組按6.2.2.1
規(guī)定的方法充電結(jié)束后,在溫度為20℃±5℃的環(huán)境中擱置4h,之后對(duì)電池組施加電流有效值為Ⅰa、頻
率為1.0kHz±0.1kHz的交流電,用交流表測(cè)量交流電壓有效值Ua,測(cè)量時(shí)間1s~5s。所有電壓在電池
組的端子進(jìn)行測(cè)量,不包括承載電流的接觸點(diǎn)。電池組的交流內(nèi)阻值Rac按式(1)計(jì)算:
Rac=Ua/Ia??????????(1)
式中:
Rac—交流內(nèi)阻值,單位為歐姆(Ω),
Ua—交流電壓有效值,單位為伏特(V);
Ia—交流電流有效值,單位為安培(A)。
注:宜選擇峰值電壓低于20mV的交流電。
6.4安全性能測(cè)試
6.4.1電池安全性能測(cè)試
6.4.1.1過充電測(cè)試
將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,電池用直流電源以I2(A)恒流,充電至1.5倍充電限制
電壓或總充電時(shí)間達(dá)到1.5h,其后擱置6h。
6.4.1.2過放電測(cè)試
將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,對(duì)電池以2I2(A)恒流放電1.5h。
6.4.1.3外部短路測(cè)試
將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,用外部電阻為(20±5)mΩ的導(dǎo)體連接電池正負(fù)極并
保持1h,其后擱置6h。
6.4.1.4熱濫用測(cè)試
將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,放入試驗(yàn)箱中,然后試驗(yàn)箱以(5±2)℃/min的溫升速
率進(jìn)行升溫,當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到(130±2)℃后恒溫,并持續(xù)1h。
6.4.1.5針刺測(cè)試
將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,用直徑5mm的耐高溫鋼針(如鎢鋼,針尖的圓錐角為
45°),以(25±5)mm/s的速度,從垂直于電池極板的方向貫穿電池的幾何中心,鋼針停留在電池中,
并觀察1h。
6.4.1.6低溫安全測(cè)試
將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,放入試驗(yàn)箱中,在(-5±2)℃或者制造商規(guī)定的充
電下限溫度(取小者)的環(huán)境溫度下進(jìn)行I2(A)放電,靜置0.5h,然后進(jìn)行0.2I2(A)充電,重復(fù)以上放電
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充電循環(huán)總共20次,然后試驗(yàn)箱以(5±2)℃/min的溫升速率進(jìn)行升溫,當(dāng)電池本體中部的表面溫度達(dá)到
(130±2)℃后恒溫,并持續(xù)1h。
注1:對(duì)于方殼和軟包電池,大面的對(duì)角線點(diǎn)為電池本體中部;對(duì)于圓柱形電池,離正負(fù)極等距離的點(diǎn)為
電池本體中部。
6.4.2電池組安全性能測(cè)試
6.4.2.1過充電保護(hù)測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,繼續(xù)用制造商規(guī)定的最大充電電流充電至制造商規(guī)
定的充電限制電壓的1.5倍,并持續(xù)2h。
本測(cè)試應(yīng)在正常工作條件和充電保護(hù)元器件(充電回路保護(hù)開關(guān)管、保險(xiǎn)絲等)單一故障條件下分別
進(jìn)行。
6.4.2.2過放電保護(hù)測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,將其以I2(A)放電至終止電壓,之后再繼續(xù)以0.2I2
(A)恒流放電2h,目測(cè)電池組外觀。
6.4.2.3外部短路保護(hù)測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,用外部電阻為(20±5)mΩ的導(dǎo)體連接電池組正負(fù)
極并保持1h或者電池組電壓小于0.2V(以先到達(dá)條件為準(zhǔn)),其后擱置6h。
本測(cè)試應(yīng)在正常工作條件和放電保護(hù)元器件(放電回路保護(hù)開關(guān)管、保險(xiǎn)絲等)的單一故障條件下分
別進(jìn)行。
6.4.2.4過溫保護(hù)測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法放完電后,在制造商規(guī)定的最大充電溫度或(55±2)℃(取
大者)加5℃的環(huán)境下放置8h,用制造商規(guī)定的最大充電電流進(jìn)行充電,并保持10min,其后擱置6h。
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法放完電后,在制造商規(guī)定的最低充電溫度或(0±2)℃(取小
者)再降5℃的環(huán)境下放置16h,然后用制造商規(guī)定的最大充電電流進(jìn)行充電,并保持10min,其后擱置6h。
6.4.2.5過流充電保護(hù)測(cè)試
將電池組按照6.2.2.2規(guī)定的試驗(yàn)方法放完電后,用制造商規(guī)定的最大充電電流的1.5倍充電,并持
續(xù)2h。
6.4.2.6過流放電保護(hù)測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,用制造商規(guī)定的最大放電電流的1.5倍放電,并持
續(xù)2h。
6.4.2.7靜電放電測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,按照GB/T17626.2-2006要求進(jìn)行測(cè)試,在4kV中對(duì)
電池組進(jìn)行接觸放電測(cè)試,在8kV中對(duì)電池組進(jìn)行空氣放電測(cè)試。
6.4.2.8擠壓測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,放置在一側(cè)是平板,一側(cè)是異形板的中間,異形板
的壓頭垂直于電池組中單體排列方向(圖1所示)。異形板的半圓柱形擠壓頭的半徑為75mm,半圓柱體的
長度大于被擠壓電池的尺寸,但不超過1m。
擠壓速度為(5±1)mm/s,當(dāng)擠壓至電池組原尺寸的70%,或擠壓力達(dá)到30kN時(shí)保持5min,之后撤除擠
壓力,并觀察1h。
每個(gè)電池組只接受一次擠壓。
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圖1異形板和擠壓示意圖
6.4.2.9機(jī)械沖擊測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,用剛性固定的方法(該方法能固定電池組的所有表
面)將電池組固定在試驗(yàn)設(shè)備上。在電池組三個(gè)互相垂直的方向上各承受六次等值的沖擊(三次正方向,
三次負(fù)方向),至少要保證一個(gè)方向與水平面垂直。
每個(gè)電池組須經(jīng)受最大加速度150g和脈沖持續(xù)時(shí)間6ms的半正弦波沖擊。
測(cè)試結(jié)束后擱置1h并進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)放充電循環(huán)。
6.4.2.10振動(dòng)測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,電池組直接安裝或通過夾具安裝在振動(dòng)測(cè)試機(jī)的臺(tái)
面上,按照表1規(guī)定振動(dòng)譜進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試,X,Y和Z軸各進(jìn)行12個(gè)小時(shí)振動(dòng),振動(dòng)順序?yàn)閆→Y→X(車
輛行駛方向?yàn)閄軸,另一垂直于行駛方向的水平方向?yàn)閅軸),測(cè)試結(jié)束后擱置1h并進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)放充電
循環(huán)。
表2隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試譜
X_向Y_向Z_向
頻率[Hz]PSD[g2/Hz]頻率[Hz]PSD[g2/Hz]頻率[Hz]PSD[g2/Hz]
50.0081450.0033750.06560
70.0682270.0069970.19700
170.000654150.00316170.05342
280.02555310.00115400.02470
970.00123840.00232460.03794
1350.001512500.00033600.04553
2220.001114000.00053700.04149
3100.000645000.001323000.00297
5000.000354130.00364
5000.00253
RMS1.09g0.68g2.53g
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6.4.2.11跌落測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,由高度((電池組最低點(diǎn)高度))1000mm的位置自
由跌落到混凝土平面上,蓄電池組的六個(gè)表面方向各一次,測(cè)試結(jié)束后擱置4h。
6.4.2.12提手強(qiáng)度測(cè)試
針對(duì)帶有提手的電池組,在電池組提手中央,以75mm的寬度均勻施加相當(dāng)于四倍電池組質(zhì)量的重物,
保持位置不動(dòng),持續(xù)1min。
6.4.2.13模制殼體應(yīng)力測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,放置在(70±2)℃的恒溫箱中7h,之后取出電池
組并讓其恢復(fù)至室溫。
6.4.2.14殼體阻燃性測(cè)試
電池組的非金屬材料外殼、印制板按照GB/T5169.16-2017進(jìn)行測(cè)試。
6.4.2.15低氣壓測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,放置在真空箱中,逐漸減少其內(nèi)部氣壓至不大于11.6kPa
并保持6h。
6.4.2.16高低溫沖擊測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,電池組應(yīng)先在試驗(yàn)溫度等于(72±2)℃的條件下存
放至少6小時(shí),接著再在試驗(yàn)溫度等于(-40±2)℃的條件下存放至少6小時(shí)。兩個(gè)極端試驗(yàn)溫度之間的最
大時(shí)間間隔為0.5h。此程序重復(fù)進(jìn)行,共完成10次,接著將樣件在環(huán)境溫度(20±5)℃下存放24h。
6.4.2.17浸水測(cè)試
將通過6.4.2.10測(cè)試后的電池組,分別浸沒在溫度為(20±5)℃的水槽中(以水淹沒電池組最上端為
準(zhǔn))48h,測(cè)試結(jié)束后擱置4h。
6.4.2.18鹽霧測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,按照GB/T2423.18中試驗(yàn)方法3進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)后
觀察2h。用直流電壓500V的絕緣電阻表對(duì)試驗(yàn)對(duì)象正負(fù)極與外殼之間,測(cè)試其絕緣電阻值,并進(jìn)行一次標(biāo)
準(zhǔn)放電和標(biāo)準(zhǔn)充電。
6.4.2.19濕熱循環(huán)測(cè)試
電池組按照6.2.2.1進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)充電后,置于交變溫度環(huán)境中,按照GB/T2423.4執(zhí)行試驗(yàn)Db方法2。其
中最高溫度是65℃或更高溫度(如果制造商要求),循環(huán)5次。試驗(yàn)后觀察2h。用直流電壓500V的絕緣電
阻表對(duì)試驗(yàn)對(duì)象正負(fù)極與外殼之間,測(cè)試其絕緣電阻值,并進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)放電和標(biāo)準(zhǔn)充電。
6.4.2.20熱失控?cái)U(kuò)散測(cè)試
6.4.2.20.1觸發(fā)方法
推薦加熱或過充作為熱擴(kuò)散測(cè)試的可選方法,制造商可以選擇其中一種方法,制造商需確保選擇的
方法能觸發(fā)單體電池發(fā)生熱失控。
6.4.2.20.2觸發(fā)對(duì)象
電池組按照6.2.2.1進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)充電后,選擇電池組內(nèi)靠近中心位置,或者被其他單體電池包圍的一個(gè)
單體電池作為觸發(fā)對(duì)象。
6.4.2.20.3加熱觸發(fā)
推薦的加熱觸發(fā)熱失控方法:使用平面狀后者棒狀加熱裝置,并且其表面應(yīng)覆蓋陶瓷、金屬或絕緣
層。對(duì)于尺寸與單體電池相同的塊狀加熱裝置,可用該加熱裝置代替其中一個(gè)單體電池,與觸發(fā)對(duì)象的
表面直接接觸;對(duì)于薄膜加熱裝置,則應(yīng)將其始終附著在觸發(fā)對(duì)象的表面加熱裝置的加熱面積都應(yīng)不大
于單體電池的表面積;將加熱裝置的加熱面與單體電池表面直接接觸,加熱裝置的位置應(yīng)與6.4.4.5中規(guī)
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定的溫度傳感器的位置相對(duì)應(yīng);安裝完成后,應(yīng)在24h內(nèi)啟動(dòng)加熱裝置,以加熱裝置的最大功率對(duì)觸發(fā)對(duì)
象進(jìn)行加熱;加熱裝置的功率要求見表2,需要時(shí),應(yīng)增加加熱功率,確保觸發(fā)對(duì)象發(fā)生熱失控;當(dāng)觸發(fā)
對(duì)象發(fā)生熱失控或者監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到300℃時(shí),停止加熱。
6.4.2.20.4加熱裝置的功率要求
表3加熱裝置功率要求
觸發(fā)對(duì)象電能E(Wh)加熱裝置最大功率P(W)
E<8030~100
E≥80100~300
6.4.2.20.5過充觸發(fā)
過充觸發(fā)熱失控方法:以電池能持續(xù)工作的最大電流對(duì)觸發(fā)對(duì)象進(jìn)行恒流充電,直至其發(fā)生熱失控
或觸發(fā)對(duì)象的荷電狀態(tài)達(dá)到300%SOC;過充觸發(fā)要求在觸發(fā)對(duì)象上連接額外的導(dǎo)線以實(shí)現(xiàn)過充,電池組
中其他的單體電池不應(yīng)過充;如果未發(fā)生熱失控,繼續(xù)觀察1h;
6.4.2.20.6監(jiān)控點(diǎn)布置方案
按如下方案操作:
a)檢測(cè)電壓或溫度,應(yīng)使用原始的電路或追加新增的測(cè)試用電路。溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔應(yīng)小于1s,
準(zhǔn)確度要求為±2℃;
b)加熱觸發(fā)時(shí),溫度傳感器布置在遠(yuǎn)離熱傳導(dǎo)的一側(cè),即安裝在加熱裝置的對(duì)側(cè)(如圖2所示);
c)過充觸發(fā)時(shí),溫度傳感器布置在單體電池表面與正負(fù)極等距,且離正負(fù)極最近的位置。
圖2加熱觸發(fā)時(shí)溫度傳感器的布置位置示意圖
6.4.2.20.7熱失控觸發(fā)判定條件
判定條件如下:
a)觸發(fā)對(duì)象產(chǎn)生電壓降,且下降值超過初始電壓的25%;
b)監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到制造商規(guī)定的最高工作溫度;
c)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速率dT/dt≥1℃/s,且持續(xù)3s以上。
當(dāng)a)和c)或者b)和c)發(fā)生時(shí),判定觸發(fā)對(duì)象發(fā)生熱失控。觀察單體電池?zé)崾Э赜|發(fā)過程中和結(jié)束后
1h內(nèi)電池組的狀態(tài)。
6.4.2.21絕緣電阻測(cè)試
將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗(yàn)方法充滿電后,用直流電壓500V的兆歐表對(duì)電池組正極與外殼之間,
負(fù)極與外殼之間,測(cè)試其絕緣電阻值。
6.4.2.22互認(rèn)協(xié)同充電測(cè)試
電池組與充電裝置互認(rèn)協(xié)同充電功能測(cè)試方法如下:
a)使用不匹配充電裝置給電池組充電,觀察電池組的工作狀態(tài);或
b)根據(jù)產(chǎn)品說明書的明示,使用通訊模擬器模擬通訊協(xié)議,觀察電池組的工作狀態(tài)。
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7檢驗(yàn)規(guī)則
7.1檢驗(yàn)規(guī)定
當(dāng)發(fā)生下列情況之一時(shí),應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn):
——新產(chǎn)品鑒定或產(chǎn)品的改型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、工藝、材料有較大變動(dòng)后的生產(chǎn)定型檢驗(yàn)時(shí);
——產(chǎn)品停止生產(chǎn)半年以上又恢復(fù)生產(chǎn)候批量生產(chǎn)檢驗(yàn)時(shí);
——合同環(huán)境下用戶提出要求時(shí)。
試驗(yàn)使用的電池組的制造期限不應(yīng)超過3個(gè)月,型式試驗(yàn)的樣品必須是經(jīng)出廠檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品。
7.2檢驗(yàn)樣本和檢驗(yàn)程序
在無特殊要求時(shí),進(jìn)行型式檢驗(yàn)的樣本,應(yīng)從出廠檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品中按周期檢驗(yàn)所需要的樣本數(shù)量
隨意抽取。
型式試驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目、程序按表3規(guī)定;樣品數(shù)量為電池12只,樣品編號(hào)為1#~12#,電池組16組,樣
品編號(hào)為1組~16組。
表4型式試驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目、程序
檢驗(yàn)項(xiàng)目要求試驗(yàn)方法樣品編號(hào)
初始容量測(cè)試5.2.16.3.11組~16組
倍率放電容量測(cè)試5.2.26.3.21組、2組
低溫充電容量測(cè)試5.2.36.3.33組、4組
電性能低溫放電容量測(cè)試5.2.46.3.45組、6組
測(cè)試高溫放電容量測(cè)試5.2.56.3.57組、8組
室溫荷電保持能力及9組
5.2.66.3.6
荷電恢復(fù)能力測(cè)試
高溫荷電保持能力及10組
5.2.76.3.7
荷電恢復(fù)能力測(cè)試
長期貯存后荷電恢復(fù)11組、12組
5.2.86.3.8
能力測(cè)試
循環(huán)壽命測(cè)試5.2.96.3.913組
內(nèi)阻測(cè)試5.2.106.3.1014組、15組
過充電測(cè)試5.3.1.16.4.1.11#、2#
安全性能過放電測(cè)試5.3.1.26.4.1.23#、4#
測(cè)試外部短路測(cè)試5.3.1.36.4.1.35#、6#
(電池)熱濫用測(cè)試5.3.1.46.4.1.47#、8#
針刺測(cè)試5.3.1.56.4.1.59#、10#
低溫安全測(cè)試5.3.1.66.4.1.611#、12#
過充電保護(hù)測(cè)試5.3.2.16.4.2.11組
過放電保護(hù)測(cè)試5.3.2.26.4.2.2
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