鋰離子電池剩余壽命快速測試技術(shù)規(guī)范

1鋰離子電池剩余壽命快速測試技術(shù)規(guī)范2規(guī)范性引用文件件。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/T42313電力儲能系統(tǒng)術(shù)語鋰離子單體電池Lithium-ionbatterycell室溫下完全充電的鋰離子電池以1I?(A)電流2初始容量initialcapacity新出廠的鋰離子電池，在室溫下，完全充電后，以1I?(A)電流放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件時所放出的容量(Ah)。初始能量initialenergy新出廠的鋰離子電池，在室溫下，完全充電后，以1I(A)電流放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件時所放出的能量(Wh)。室溫荷電狀態(tài)stateofcharge;SOC當(dāng)前可用容量占初始容量的百分比。下列符號適用于本文件。C?:1小時率額定容量(Ah)。I?:1小時率放電電流，其數(shù)值等于C?(A)。Cn?:1小時率實際放電容量(Ah)。In?:1小時率實際放電電流，其數(shù)值等于Cni(A)。J?:1小時率額定能量(Wh)。P1:1小時率放電功率，其數(shù)值等于J?(W)。5要求5.1標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命快速測試鋰離子單體電池、電池模塊、電池簇等測試樣品按照6.4進行標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測試，放電容量不低于初始容量的90%時，預(yù)測出放電容量達到初始容量的80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于6%。放電容量不低于初始容量的94%時，預(yù)測出放電容量達到初始容量的80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于12%。5.2工況循環(huán)壽命快速測試5.3儲能工況循環(huán)壽命快速測試儲能用鋰離子單體電池、電池模塊、電池簇等測試樣品按照6.4.1進行工況循環(huán)壽命測試，放電能量不低于初始能量的90%時，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于6%。放電能量不低于初始能量的94%時，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于12%。5.4純電動汽車工況循環(huán)壽命快速測試純電動汽車用電池模塊、電池簇等測試樣品按照6.4.2進行工況循環(huán)壽命測試，放電能量不低于初始能量的90%時，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于7%。放電能量不低于初始能量的94%時，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于15%。5.5混合動力電動汽車工況循環(huán)壽命快速測試3混合動力電動汽車用電池模塊、電池簇等測試樣品按照6.4.3進行工況循環(huán)壽命測試，放電能量不低于初始能量的90%時，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于7%。放電能量不低于初始能量的94%時，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)，誤差不大于15%。6試驗方法6.1試驗條件6.1.1一般條件6.1.1.1除另有規(guī)定外，試驗應(yīng)在溫度為25℃±5℃,相對濕度為15%~90%,大氣壓力為86kPa~106kPa的環(huán)境中進行。本標(biāo)準(zhǔn)所提到的室溫，是指25℃±2℃。6.1.1.2測試樣品交付時需要包括必要的操作文件，以及和測試設(shè)備相連所需的接口部件(如連接器，2插頭，包括冷卻接口)。供應(yīng)商需要提供測試樣品的工作限值，以保證整個測試過程的安全。6.1.1.3充電方法：室溫下，按照企業(yè)規(guī)定的充電方法進行充電；若企業(yè)未提供充電方法，則依據(jù)以下方法充電：以1Ii(A)電流恒流充電至企業(yè)規(guī)定的充電終止電壓時轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電終止電流降至0.05Ii(A)時停止充電，充電后擱置1h(或企業(yè)規(guī)定的不高于1h的擱置時間)。6.1.1.4容量和能量測試方法：a)以1I?(A)放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；b)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置時間(不高于60min);c)按照6.1.1.3方法充電；d)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置時間(不高于60min);e)以1I?(A)放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；f)計算步驟(e)放電容量(以Ah計)和放電能量(以Wh計)。a)按照6.1.1.3方法充電；b)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置時間(不高于60min);c)以IIn1(A)恒流放電(100-n)/100h。6.1.1.6電池放電電流符號為正，充電電流符號為負。6.1.2測量儀器、儀表準(zhǔn)確度的要求測量儀器、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)滿足以下要求：a)電壓測量裝置：不低于0.5級；b)電流測量裝置：不低于0.5級；c)溫度測量裝置：±0.5℃;d)時間測量裝置：±0.1%;e)尺寸測量裝置：±0.1%;f)質(zhì)量測量裝置：±0.1%。6.2外觀檢測室溫容量和能量(初始容量和能量)室溫下，按照6.1.1.4方法測試容量和能量5次，取試驗結(jié)果平均值。當(dāng)連續(xù)3次試驗結(jié)果的極差小于額定容量的3%時，可提前結(jié)束試驗，取最后3次試驗結(jié)果平均值。6.3標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命快速測試4按照如下步驟測試標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命：a)以I1(A)放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；b)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置條件；c)按照6.1.1.3方法充電；d)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置條件；e)以II1(A)放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件，記錄放電容量；f)按照b)~e)連續(xù)循環(huán)500次，若放電容量低于初始容量的80%,則終止試驗；若放電容量高于初始容量的80%,則繼續(xù)循環(huán)500次；g)計量放電容量達到初始容量的80%時的循環(huán)次數(shù)；h)取放電容量不低于初始容量94%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電容量達到初始容量80%時的循環(huán)次數(shù)。i)取放電容量不低于初始容量90%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電容量達到初始容量80%時的循環(huán)次數(shù)。j)取g)步驟測試值和h)~i)步驟預(yù)測值，計量h)~i)步驟的預(yù)測誤差。6.4工況循環(huán)壽命快速測試6.4.1儲能用電池按照如下步驟測試標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命：a)以0.5P1(W)放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；b)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置條件；c)以0.5P1(W)恒功率充電至企業(yè)規(guī)定的充電終止電壓。d)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置條件；e)以0.5P1(W)恒功率放電至企業(yè)規(guī)定的放電終止條件，記錄放電能量；f)按照b)~e)連續(xù)循環(huán)500次，若放電能量低于初始能量的80%,則終止試驗；若放電能量高于初始容量的80%,則繼續(xù)循環(huán)500次；g)計量放電能量達到初始容量的80%時的循環(huán)次數(shù)；h)取放電能量不低于初始能量94%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)。i)取放電能量不低于初始能量90%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電能量達到初始能量80%時的循環(huán)次數(shù)。j)取g)步驟測試值和h)～i)步驟預(yù)測值，計量h)～i)步驟的預(yù)測誤差。6.4.2純電動汽車用電池該循環(huán)測試由兩部分組成，充電部分按照6.1.1.3進行，放電部分按照圖1和表1所示的“主放電工況”進行，其放電量多于充電量，整個測試步驟如表2所示。5圖1純電動汽車電池主放電工況表1純電動汽車電池主放電工況試驗步驟時間增量S累計時間S電流A8-0.1I表2純電動汽車電池工況循環(huán)壽命快速測試步驟12345重復(fù)步驟1~4共xh(x約為20且循環(huán)次數(shù)為圖1所示循環(huán)的整數(shù)倍)6789重復(fù)步驟1~8,直到電池放電能量與初始能量的比值小于0.8,計量取放電能量不低于初始能量94%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電能量達到初始能循環(huán)次數(shù)；取放電能量不低于初始能量90%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電能量達到初始能循環(huán)次數(shù)；取步驟9測試值和步驟10~11預(yù)測值，計量步驟10~11的預(yù)測誤6.4.3混合動力電動汽車用電池該循環(huán)測試由兩部分組成，一個是“主放電工況”,其放電量多于充電量，如圖2和表3所示，另一個是“主充電工況”,其放電量多于充電量，如圖3和表4所示。整個測試步驟如表5所示。圖2混合動力電動汽車電池主放電工況時間增量S累計時間S電流A5550550280圖3混合動力電動汽車電池主充電工況6時間增量S累計時間S電流A554055301按照6.1.1.5方法調(diào)整SOC至80%或者2345重復(fù)步驟3~4共xh(x約為22且循環(huán)次數(shù)為圖3所示循環(huán)的整數(shù)倍)6擱置2h789重復(fù)步驟1~8,直到電池放電能量與初始能量的比值小于0.8,計量取放電能量不低于初始能量94%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電能量達驟1~6循環(huán)次數(shù)；取放電能量不低于初始能量90%時的實驗數(shù)據(jù)，預(yù)測出放電能量達驟1~6循環(huán)次數(shù)；取步驟9測試值和步驟10~11預(yù)測值，計量步驟10~11的預(yù)測誤7檢驗規(guī)則檢驗項目、要求(章條號)試驗方法(章條號),樣品數(shù)量見表6。檢驗項