首页>新闻动态>电池知识

电动道路车辆用锂离子动力蓄电池

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2024-05-24 10:05:12   点击量:101

1   范围

本标准规定了电动道路车辆 (包括电动自行车、电动摩托车、电动汽车等)用锂离子动力蓄电池 (以下简称蓄电池)的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。

本标准适用于电动车用标称电压单体为3.2V的磷酸亚铁锂型锂离子动力电池和模块 nx 3.2V (n为蓄电池数量)的锂离子蓄电池。

2   规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 2900.11  电工术语 原电池和蓄电池[egv IEC 60050( 482 ):2003]

3   术语、定义和符号

3.1  术语和定义

GB/T 2900.11 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1.1  能量型蓄电池 high energy density battery

以高能量密度为特点,主要用于高能量输出的蓄电池。

3.1.2  功率型蓄电池 high power density battery

以高功率密度为特点,主要用于瞬间高功率输出、输入的蓄电池。

3.1.3  容量恢复能力 charge recovery

蓄电池在一定温度下,储存一定时间后再行充电,其后放电容量与额定容量之比。

3.1.4  充电终止电流 end-of-charge current

在指定恒压充电时,蓄电池终止充电时的电流。

3.1.5  爆炸 explosion

蓄电池外壳破裂,内部有固体物质从蓄电池中喷出,壳体不完整,并发出声音。

3.1.6  起火 fire

蓄电池壳体中冒火。

3.1.7  I3 放电能量 discharge energy at I3

蓄电池在 20oC±5oC 温度下,以1 I3 (A)电流放电,达到终止电压时所放出的能量(Wh)。此值可从电压一容量曲线的覆盖面积积分求得,要求至少50个等值时间间隔点,或用积分仪直接求得。

3.1.8  扫频循环 sweep cycle

在规定的频率范围内往返扫描一次,例如:10Hz~55Hz~10Hz。

3.2  符号

C3-3h率额定容量 (Ah)。

I3 -3h率放电电流,其数值等于 C3/3(A)。

4   分类

电动道路车辆用锂离子蓄电池以形状分为方形蓄电池和圆柱形蓄电池。

5   要求

5. 1  单体蓄电池

5.1.1  外观

蓄电池按 6.2.1 检验时,外观不得有变形及裂纹,表面应平整、干燥、无外伤、无污物等,且标志清晰、正确。

5. 1.2  极性

蓄电池按 6.2.2 检验时,端子极性应正确。并应有正负极的清晰标识。

5.1.3  外形尺寸及质量

蓄电池外形尺寸、质量应符合本公司提供的技术条件。

5.1.4  20oC 放电容量

蓄电池按 6.2.5 检验时,其容量不低于公司提供的技术条件中规定的额定值,同时容量不应高于公司提供的技术条件中规定的额定值的 110%。

5.1.5  -20oC 放电容量

蓄电池按 6.2.6 试验时,其容量应不低于额定值的 60%。

5.1.6  55oC 放电容量

蓄电池按 6.2.7 试验时,其容量应不低于额定值的 95%。

5.1.7  20oC 倍率放电容量

对于能量型蓄电池按 6.2.8.1 试验时,其容量应不低于额定值的 90%。

对于功率型蓄电池按 6.2.8.2 试验时,其容量应不低于额定值的 80%。

5.1.8  常温与高温荷电保持与容量恢复能力

蓄电池按 6.2.9 试验时,其常温及高温荷电保持率应不低于额定值的 80%,容量恢复能力应不低于额定值的 90%。

5.1.9  储存

蓄电池按 6.2.10 试验时,其容量恢复应不低于额定值的95%。

5.1.10  循环寿命

蓄电池按 6.2.11 试验时,其循环寿命应不少于1500次。

5.1.11  安全性

a) 蓄电池按 6.2.12.1 进行过放电试验时,应不爆炸、不起火、不漏液。

b) 蓄电池按 6.2.12.2 进行过充电试验时,应不爆炸、不起火。

c) 蓄电池按 6.2.12.3 进行短路试验时,应不爆炸、不起火。

d) 蓄电池按 6.2.12.4 进行跌落试验时,应不爆炸、不起火、不漏液。

e) 蓄电池按 6.2.12.5 进行加热试验时,应不爆炸、不起火。

f) 蓄电池按 6.2.12.6 进行挤压试验时,应不爆炸、不起火。

g) 蓄电池按 6.2.12.7 进行针刺试验时,应不爆炸、不起火。

5.2  蓄电池模块

5.2.1  外观

蓄电池模块按 6.3.1 检验时,外观不得有变形及裂纹,表面应平整干燥、无外伤,且排列整齐、连接可靠、标志清晰等。

5.2.2  极性

按 6.3.2 检验时,端子极性应正确,并应有正负极的清晰标识。

5.2.3  外形尺寸及质量

按公司提供的技术条件。

5.2.4  20oC 放电容量

要求每个模块由5只或以上单体蓄电池串联组成。蓄电池模块按 6.3.4 检验时,其容量不低于公司提供的技术条件中规定的额定值,同时容量不应高于公司提供的额定值的 110%。

5.2.5  简单模拟工况

要求每个模块由5只或以上单体蓄电池串联组成。蓄电池模块按 6.3.6 试验时承受脉冲数不低于4个。此项目只用作数据积累。根据数据进行蓄电池模块的一致性分析。蓄电池模块的一致性分析方法按附录A进行。

5.2.6  耐振动性

要求每个模块由5只或以上单体蓄电池串联组成。蓄电池模块按 6.3.7 试验时,不允许出现放电电流锐变、电压异常、蓄电池壳变形、电解液溢出等现象,并保持连接可靠、结构完好,不允许装机松动。

5.2.7  安全性

要求每个模块由5只或以上单体蓄电池串联组成。

a) 蓄电池模块按 6.3.8.1 进行过放电试验时,应不爆炸、不起火、不漏液。

b) 蓄电池模块按 6.3.8.2 进行过充电试验时,应不爆炸、不起火。

c) 蓄电池模块按 6.3.8.3 进行短路试验时,应不爆炸、不起火。

d) 蓄电池模块按 6.3.8.4 进行加热试验时,应不爆炸、不起火。

e) 蓄电池模块按 6.3.8.5 进行挤压试验时,应不爆炸、不起火。

f) 蓄电池模块按 6.3.8.6 进行针刺试验时,应不爆炸、不起火。

6   试验方法

6.1  试验条件

6.1.1  环境条件

除另有规定外,试验应在温度为 15oC~35oC 、相对湿度为 25%~85%,大气压力为 86kPa~106kPa 的环境中进行。

6.1.2  测量仪器、仪表准确度

a) 电压表测量装置:准确度不低于 0.5 级,其内阻至少为 1kΩ/V;

b) 电流测量装置:准确度不低于 0.5 级;

c) 温度测量装置:具有适当的量程,其分度值不大于 1oC,标定准确度不低于 0.5oC;

d) 计时器:按时、分、秒分度,准确度为±0.1%;

e) 测量尺寸的量具:分度值不大于 1mm;

f) 称量质量的磅称:准确度为±0.05%以上。

6.2  单体蓄电池试验

6.2.1  外观

在良好的光线条件下,用目测法检查蓄电池的外观。

6.2.2  极性

用电压表检测蓄电池极性。

6.2.3  外形尺寸和质量

分别用量具和磅称测量蓄电池的外形尺寸及质量。

6.2.4  蓄电池充电

在20oC±5oC条件下,蓄电池以1 I3 (A)电流放电,至蓄电池电压达到规定的放电终止电压时停止放电,静置1h,然后在20oC±5oC条件下以1 I3 (A)恒流充电,至蓄电池电压达到规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电电流降至0.1 I3时停止充电。充电后静置lh。

说明:本公司LFP电池在常温下 (20oC±5oC)规定的充放电截至电压为:3.9V及2.5V。

6.2.5  20 oC放电容量

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在20oC±5oC下以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

c) 用1 I3 (A)的电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计)。

d) 如果计算值低于规定值,则可以重复 a)-c) 步骤直至大于或等于规定值,允许5次。

6.2.6  -20oC放电容量

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在-20oC±2oC下储存20h。

c) 蓄电池在-20oC±2oC下以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

d) 用 c) 电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),并表达为额定容量的百分数。

6.2.7  55oC放电容量

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在55oC±2oC下储存5h。

c) 蓄电池在55oC±2 oC下以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

d) 用 c) 电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),并表达为额定容量的百分数。

6.2.8  20oC倍率放电容量

6.2.8.1  能量型蓄电池:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 20oC±5oC 下以 4.5 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

c) 用 b) 放电电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),并表达为额定容量的百分数。

6.2.8.2 功率型蓄电池:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 20oC±5oC 下以12 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

c) 用 b) 放电电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),并表达为额定容量的百分数。

6.2.9  常温、高温荷电保持能力及容量恢复能力

6.2.9. 1  常温荷电保持与容量恢复能力:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 20oC±5oC 下储存28d。

c) 蓄电池在 20oC±5oC 下以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

d) 用 c) 的电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),荷电保持能力可以表达为额定容量的百分数。

e) 蓄电池再按 6.2.4 方法充电。

f) 蓄电池在 20oC±5oC下以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

g) 用 f) 的电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),容量恢复能力可以表达为额定容量的百分数。

6.2.9.2  高温荷电保持与容量恢复能力:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 55oC±2oC下储存7d。

c) 蓄电池在 20oC±5oC下恢复5h后,以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

d) 用 c) 的电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),荷电保持能力可以表达为额定容量的百分数。

e) 蓄电池再按 6.2.4 方法充电。

f) 蓄电池在 20oC±5oC下以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

g) 用 f) 的电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),容量恢复能力可以表达为额定容量的百分数。

6.2.10  储存

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 20oC±5oC下以1 I3 (A)电流放电2h。

c) 蓄电池在 20oC±5oC下储存90d。

d) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

e) 蓄电池在 20oC±5oC下以1 I3 (A)电流放电,直到放电终止电压。

f) 用 e) 的电流值和放电时间数据计算容量 (以Ah计),容量恢复能力可以表达为额定容量的百分数,如果容量低于 5.1.9 中的规定值,可重复 d) 和 e) 两个步骤,最多可以重复5次。

6.2.11  循环寿命

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 20oC±2oC下以1.5 I3 (A)电流放电,直到放电容量达到额定容量的80%。

c) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

d) 蓄电池按 b)-c) 步骤连续重复24次。

e) 按 6.2.5 方法检查容量。如果蓄电池容量小于额定容量的80%终止试验。

f)  b )-e) 步骤在规定条件下重复的次数为循环寿命数。

6.2.12  安全性

所有安全试验均在有充分环境保护的条件下进行。

6.2.12.1  过放电:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 20oC±5oC下以1 I3 (A)电流放电,直至蓄电池电压0V(如果有电子保护线路,应暂时除去放电电子保护线路)。蓄电池应符合 5.1.11 a) 规定。

6.2.12.2  过充电:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 可按两种充电方式进行试验:

1) 以3 I3 (A)电流充电,至蓄电池电压达到 5V或充电时间达到 90min。(其中一个条件优先达到即停止试验)

2) 以9 I3 (A)电流充电,至蓄电池电压达到 10V即停止试验。

蓄电池应符合 5.1.11 b)规定。

6.2.12.3  过放电:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 将蓄电池经外部短路10min,外部线路电阻应小于5mΩ。蓄电池应符合 5.1.11 e) 规定。

6.2.12.4  跌落:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 蓄电池在 20oC±5oC下,从1.5m 高度处自由跌落到厚度为 20mm的硬木地板上,每个面1次。蓄电池应符合 5.1.11 d) 规定。

6.2. 12.5  加热:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 将蓄电池置于 85oC±2oC恒温箱内,并保温120min。蓄电池应符合 5.1.11 e)规定。

6.2.12.6  挤压:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 按下列条件进行试验。蓄电池应符合 5.1.l1 f ) 规定。

1) 挤压方向:垂直于蓄电池极板方向施压。

2) 挤压头面积:不小于20cm2。

3) 挤压程度:直至蓄电池壳体破裂或内部短路(蓄电池电压变为0V)。

6.2.12.7  针刺:

a) 蓄电池按 6.2.4 方法充电。

b) 用 φ3mm-φ8mm的耐高温钢针、以 l0mm/s-40mm/s的速度,从垂直于蓄电池极板的方向贯穿(钢针停留在蓄电池中)。蓄电池应符合 5.1.11 g) 规定。

6.3  蓄电池模块试验

6.3.1  外观

在良好的光线条件下,用目测法检查蓄电池模块的外观。

6.3.2  极性

用电压表检测蓄电池极性。

6.3.3  外形尺寸及质量

分别用量具和磅称测量蓄电池模块的外形尺寸及质量。

6.3.4  蓄电池模块充电

按公司提供的专用规程进行充电。在20oC±5oC条件下,蓄电池模块以1 I3 (A)电流放电,至蓄电池模块电压达到N×2.5V时或单体蓄电池电压低于2.5V时停止放电,然后在20oC±5oC条件下以1 I3 (A)恒流充电,至蓄电池模块电压达N×3.9V时转恒压充电,至充电电流降至0.1 I3时停止充电。若充电过程中有单体蓄电池电压达到3.9V时则停止充电。充电后静置lh。

6.3.5  20oC放电容量

a) 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

b) 蓄电池模块在 20oC±5oC 温度下,以1 I3 (A)电流放电,至蓄电池模块电压达到    N×2.5V时或单体蓄电池电压低于2.5V时停止试验,计算放电容量 (以Ah计)。

c) 试验过程中记录单体蓄电池的电压、温度变化情况。

6.3.6  简单模拟工况

a) 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

b) 按附录B进行试验。

6.3.7  耐振动

6.3.7.1 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

6.3.7.2 将蓄电池模块紧固到振动试验台上,按下述条件进行线性扫频振动试验:

a) 放电电流:1 I3 (A);

b) 振动方向:上下单振动;

c) 振动频率:10Hz~55Hz;

d) 最大加速度:30m/s2;

e) 扫频循环:10次;

f) 振动时间:2h。

振动试验过程中,按 6.3.5 放电观察有无异常现象出现。

6.3.8  安全性

所有安全性试验均在有充分环境保护的条件下进行。

6.3.8.1  过放电:

a) 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

b) 蓄电池模块在 20oC±5oC下以1 I3 (A)电流放电(如果有电子保护线路,应暂时除去放电电子保护线路),直至某一单体蓄电池电压达到 0V 结束试验。蓄电池模块应符合 5.2.7 a) 规定。

6.3.8.2  过充电:

a) 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

b) 可按两种充电方式进行试验:

1) 以3 I3 (A)电流充电,至某一单体蓄电池电压达到 5V 或充电时间达到90min,其中一个条件优先达到即停止试验);

2) 以9 I3 (A)电流充电,至某一单体蓄电池电压达到10V即停止试验。

6.3.8.3  短路:

蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。将蓄电池模块经外部短路10min,外部线路电阻应小于5mΩ。蓄电池模块应符合 5.2.7 c) 的规定。

6.3.8.4  加热:

a) 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

b) 将蓄电池模块置于 85oC±2oC 恒温箱内,并保温120min。蓄电池模块应符合 5.2.7 d) 的规定。

6.3.8.5  挤压:

a) 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

b) 按下列条件进行试验。蓄电池模块应符合 5.2.7 e) 的规定。

挤压板形式见图1:一侧是平板,一侧是异形板。异形板的半圆柱形挤压头的典型直径为75mm,挤压头间的典型间距为30mm。挤压板外廓尺寸300mm x 150mm。

1) 挤压方向:垂直于蓄电池单体排列方向施压。

2) 挤压程度:挤压至蓄电池模块原始尺寸的85%,保持5min后再挤压至蓄电池模块原始尺寸的50%。


6.3.8.6  针刺:

a) 蓄电池模块按 6.3.4 方法充电。

b) 用 φ3mm-φ8mm的耐高温钢针、以10mm/s-40mm/s的速度,从垂直于蓄电池极板的方向至少贯穿3个蓄电池单体(钢针停留在蓄电池中)。蓄电池模块应符合5.2.7 f) 的规定。

6.4  试验程序

6.4.1 按本程序进行的试验应连续进行

6.4.2 单体蓄电池试验程序见表1:单体蓄电池试验程序。

6.4.3 蓄电池模块试验程序见表2:蓄电池模块试验程序。

声明: 本网站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请联系删除。

相关推荐

#
  • 安全
  • 可靠
  • 环保
  • 高效
  • 高性能

    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。