动力锂电池国内测试标准以及要求

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产品详细介绍



动力锂电池检测标准

充电电池新产品的规范,特别是检测标准是管束品质的关键依据,都是标准市场监管和推进科技进步的重要途径。

一、海外驱动力锂电池规范:

1 国家标准

IEC公布的驱动力锂电池规范主要包括IEC 62660-1∶2010《电动道路车辆用锂离子动力蓄电池单体 第1部分:性能测试》和IEC 62660-2∶2010《电动道路车辆用锂离子动力蓄电池单体 第2部分:可靠性和滥用性测试》。联合国组织运送联合会出台的UN 38.3《联合国关于危险货物运输的建议书标准和试验手册》,对锂电池测试要求是对于充电电池运输过程中安全性。

ISO在动力锂电池层面制订的规范有ISO 12405-1∶2011《电驱动车辆———锂离子动力电池包及系统测试规程 第1部分:高功率应用》、ISO 12405-2∶2012《电驱动车辆——锂离子动力电池包及系统测试规程第2部分: 高能量应用》及ISO12405-3∶2014《电驱动车辆——锂离子动力电池包及系统测试规程 第3部分:安全性要求》,各自对于大功率型充电电池、高效率能量型充电电池及其安全系数规定,目地是为了车企给予可选测试项和测试标准。

2 ****

UL2580∶2011《电动汽车用电池》关键评定电池乱用稳定性及在乱用造成危害过程中对工作人员的维护水平,该标准于2013年开展修定。

SAE在新能源领域有着巨大、完备的质量标准体系。2009年出台的SAE J2464:2009《电动和混合动力电动汽车可再充能量储存系统的安全和滥用性测试》是很早以前一批用于北美地区和国际区域的车用电池乱用检测指南,明确提出了每一个测试项的应用范围及必须收集的数据信息,也针对测试报告需要试品总数给出建议。

2011年出台的SAE J2929:2011《电动和混合动力电池系统安全标准》是SAE在分析以前出台的各种各样动力锂电池技术标准上明确提出安全性规范,包含两个部分:电瓶车在行驶中可能发生的基本状况评估和异常现象检测。

SAE J2380:2013《电动车电池的振动测试》是电瓶车电池的振动测试较经典规范,按实际车子道路驾驶的振动载荷谱收集统计数据为载体根据,测试标准更为切合实际汽车的震动状况,具有重要实用价值。

3 其他组织规范

美国能源部( DOE) 主要从事对外贸易政策制订、能源业管理以及电力能源有关项目研发等。2002年美政府建立了“自由车”(Freedom CAR) 新项目,依次颁发FreedomCAR输出功率协助型混合电动车电池检测指南与电动式和油电混合汽车用储能设备乱用性测试指南。

法国汽车工业协会( VDA) 是德国为统一中国汽车制造业的各种各样规范而所组成的研究会,出台的规范有VDA2007《混合动力汽车用电池系统测试》,主要用于油电混合汽车的锂电池系统软件性能及可靠性检测。

欧洲地区经济局( ECE) R100.2《关于就电动车辆特殊要求方面批准车辆的统一规定》是ECE对于电瓶车制订具体要求,总体分为两个:第一部分对全车在电动机安全防护、可继续电池充电储能设备、功能安全和氯气排出等4个方面进行标准,第二部分成新增加对可继续电池充电储能设备的安全性稳定性做出具体要求。

二、中国驱动力锂电池规范:

2001年,车辆技术委员会出台了我国第一个新能源汽车的锂电池检测规范性技术资料GB/Z 18333. 1:2011《电动道路车辆用锂离子蓄电池》。该标准的制定时借鉴了IEC 61960-2∶2000《便携式锂电池和蓄电池组 第2部分:锂电池组》,用以便携设备的锂电池及锂电池组,测试项目包含性能安全性,但只是针对21.6V和14.4V电力的 池。

2006年,工信部颁发QC/T 743《电动汽车用锂离子动力蓄电池》,被业内广泛应用,并且于2012年展开了修定。GB/Z18333. 1: 2001 和 QC/T 743: 2006主要是针对单个和控制模块级别规范,应用领域窄小,且测试项目不再融入高速发展的电动汽车行业的需要。

2015年,国家标准化管理联合会出台了一系列规范,GB/T31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》、GB/T31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》、GB/T31486-2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》及 GB/T 31467.1-2015《新能源电动车用锂离子电池动力电池包与系统软件 第1一部分 大功率运用测试规程、GB/T 31467.2-2015《新能源电动车用锂离子电池动力电池包与系统软件 第2一些 高效率能量运用测试规程、GB/T 31467.3《新能源电动车用锂离子电池动力电池系统软件测试规程 第3一部分 安全系数要求和测试标准。

GB/T 31485-2015及GB/T 31486-2015分别为对于单个/模块安全及电气性能检测,GB/T31467-2015系列产品参考了ISO 12405系列产品,适用电池组或动力电池系统的检测,而GB/T31484-2015是专门为循环寿命的检测标准,针对单个和组件选用规范循环寿命,针对电池组和系统使用工作状况循环寿命。

2016年,国家工信部发布《电动客车安全技术条件》,从工作人员触电事故、水尘安全防护、火灾事故安全防护、电池充电安全性、撞击安全性、实时监控等多个方面充分考虑,充足参考了已有的传统式客运车、新能源电动车技术标准与上海、北京市等行业标准,对动力锂电池明确提出更高一些技术要求,增强了电池热失控和热失控拓展2个测试项,已经在2017年1月1日开始实施。

三、****驱动力锂电池规范剖析:

****驱动力锂电池规范剖析国际上的绝大多数规范要在2010年前后左右出台的,再次修定频次比较多,且相继有新规范颁布。GB/Z18333. 1:2001要在2001年授予的,不难看出,我们国家的新能源电动车锂电池规范当今世界发展其实不算晚,但发展趋势相对性迟缓。自2006年QC/T743文件发布后,在我国有很长一段时间里并没有规范升级,并且在2015年国家标准公布以前,并没有有关电池组或全面的规范。以上****规范在应用领域、测试项具体内容、测试项严苛程度及判断规则层面,都有所不同。

1 应用领域

IEC 62660 系列产品、QC/T 743、GB/T 31486和GB/T31485就是针对电池单体和控制模块级别检测,UL2580、SAE J2929、 ISO12405和GB/T 31467系列产品则适用锂电池组和动力电池系统的检测。海外除开IEC 62660,别的的要求几乎都涉及到锂电池组或系统软件级别检测,SAEJ2929及ECE R100.2乃至提及了全车级别检测。这表明国内外的标准的制定更多的考虑了充电电池在全车中的应用,更切合实际运用的需要。

2 测试项具体内容

每一个测试项从总体上而言,可以分为电气性能与安全稳定性两类,而安全性稳定性可以分为机械设备稳定性、环境可靠性、乱用稳定性和电气设备稳定性。

机械设备稳定性,模拟了汽车在行驶中所受到的热冲击,如震动模拟了汽车在地面上的晃动;环境可靠性,模拟了汽车在不一样气侯里的耐受性,如温度循环模拟了汽车在早晚温差大或是在低温和酷热地域往返行车后的状况;乱用稳定性,如火烤,调查充电电池在遭到到不就在使用中安全性; 电气设备稳定性,如维护类测试项,通常是调查bms系统( BMS)在关键时刻能不能起到保护的效果。

在电池单体层面,IEC 62660分两单独的规范IEC 62660-1和IEC 62660-2,分别代表性能可靠性检测。GB/T31485和GB/T 31486是通过QC/T 743演变而成,GB/T31486里将耐震动所属为功能测试,由于该测试项是调查充电电池震动对电池的影响。相较于IEC 62660-2,GB/T31485的测试报告更苛刻,如增强了扎针和海水浸泡等。

在电池组和动力电池系统的检测层面,无论是电气性能或是稳定性,****包含的测试项较多。在功能测试层面,DOE/ID-11069比其它规范多出来的测试项有混和脉冲功率特点( HPPC)、运作设定点可靠性、日历寿命、参照特性、阻抗谱、控制模块操纵检测测试、热管理系统负载及融合使用寿命检验的系统软件水平考试等。

在标准化的附则中阐述了电性能测试结果的统计分析方法,在其中,HPPC测试可用于检验动力锂电池的*大输出功率,从而衍生出来的直流电内电阻测试标准,已广泛运用于电池内电阻特点科学研究。在稳定性领域,UL2580比其它规范多出来的测试项有:非均衡锂电池组电池充电、抗压、绝缘层、持续性实验及制冷/加温平稳系统异常实验等,还包括了生产流水线对于锂电池组零部件的基本上安全性测试,在BMS、制冷系统及维护线路设计层面,增强了安全系数核查规定。SAEJ2929明确提出需要对动力电池系统的各部分开展故障诊断,并保存有关的文本文档原材料,包含易鉴别故障整改措施。

ISO 12405系列产品规范与此同时包括电池性能安全性两个方面,ISO12405-1就是针对大功率运用的电性能检测标准,ISO12405-2就是针对高效率能量运用的电性能检测标准,前面一种得多冷启和热启动二项具体内容。GB/T31467系列产品融合了在我国动力电池发展情况,依据ISO 12405系列产品标准化的具体内容改动得之。

与其它规范不一样的是: SAE J 2929与 ECE R100.2都涉及到髙压安全防护的需求,归属于新能源电动车安全性范围。我们国家的有关测试项在GB/T 18384中,GB/T 31467.3中提到电池组和动力电池系统在开展安全性测试以前需要满足GB/T 18384. 1和GB/T 18384. 3的相关规定。

3 严苛水平

针对同样的测试项,不一样规范所规定的测试标准和判断规则也有所不同。比如针对试验样品的荷电状态( SOC) ,GB/T31467. 3中明确要求试品为满格电态; ISO 12405中明确要求输出功率型充电电池SOC为50%,动能型充电电池SOC为**** ; ECE R100. 2规定电池SOC在50%之上; UN38.3针对不同的测试项有着不同的规定,一些测试项还要循环系统过电池。

此外,还规定相对高度仿真模拟、热实验、震动、冲击性与外短路故障必须使用同一个试品进行检测,相对性更加严格。针对振动测试,ISO12405规定试品在不同工作温度下震动,推荐的高温环境超低温环境温度分别是75℃和-40℃,别的的要求并没有该项规定。

针对火烤实验, GB/T 31467. 3里的实验方案和基本参数与 ISO 12405.3相差不多,都采用引燃然料的形式进行加热、立即火烤和间接性火烤,但 GB/T 31467. 3规定试品如有火焰必须要在2min内灭掉,ISO 12405则没有限制火焰灭掉的时间也,SAEJ2929里的火烤实验与前两种不一样,这要求将试品放置在热传递容器里,90s内快速加热至890℃ 并维持10min,而且不能有一切部件或化学物质越过放置试验样品外部金属网罩。

近些年,在我国在动力锂电池的标准制定和领域应用已获得了新的突破,但和国外的要求还存在一定的差别。除开测试标准之外,在我国锂电池在其他一些方面质量标准体系也在慢慢健全。2016年11月9日,国家工信部在发布《锂离子电池综合标准化技术体系》,强调将来的质量标准体系包含基本通用性、材料和构件、设计与制造全过程、生产制造与检测仪器、充电电池等5大多数,在其中,检测标准关联重要,伴随着动力锂电池商品更新与发展,检测标准也需要提高对应的无损检测技术,从而提高动力锂电池安全性水准。


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