《纯电动汽车用锂离子单体蓄电池》及编制说明修改版终稿电子版本

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。纯电动汽车用锂离子单体蓄电池及编制说明修改版终稿-中央企业电动车产业联盟标准YQLM0X-2013纯电动汽车用锂离子单体蓄电池XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施中央企业电动车产业联盟发布前言本标准修改采用QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池。与QC/T743-2006相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：对相关术语及定义进行了修改和补充。规定1小时率的额定容量和1小时率的放电电流。将20放电容量改为室温放电容量。对倍率放电、荷电保持和容量恢复能力、储存的测试要求或方法进行了修改。

2、增加了倍率充电、冷启动和快速充电的测试要求和测试方法。修改及增加了安全测试项目并对要求和测试方法有所改动。删除所有关于蓄电池模块方面的要求及试验内容等。修改了试验条件中环境条件的温度要求。本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由中央企业电动车产业联盟标准委员会归口。本标准负责起草单位：天津力神电池股份有限公司。本标准主要起草人：苏金然、邹玉峰、张娜、李宝华、陈志奎、王蓓、张喆。纯电动汽车用锂离子单体蓄电池1范围本标准规定了纯电动汽车用动力单体蓄电池性能及安全测试的要求和试验方法。本标准适用于纯电动汽车用锂离子单体蓄电池。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是

3、注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.41-2008电工术语原电池和蓄电池3术语和定义GB/T2900.41确定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1单体蓄电池batterycell直接将化学能转换为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳及端子（又称极端），并设计成可充电。3.2额定容量ratedcapacity企业提供的，在室温下，电池的C1Ah数值。3.3实际容量actualcapacity在规定的条件下，完全充电的蓄电池单体连续3次“室温放电容量”试验数据的平均值（3次放电容量的最大值

4、与最小值的差异小于额定容量的3%）。3.4荷电保持能力capacityretention单体蓄电池在一定温度下，储存一定时间后不对其充电，直接进行放电，放电容量（残余容量）与实际容量之比。3.5容量恢复能力capacityrecovery单体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（恢复容量）与实际容量之比。3.6室温roomtemperature252。3.7爆炸explosion蓄电池外壳猛烈破裂，且有主要成份（固体物质）抛射出来。3.8起火fire蓄电池任何部位发出明火（持续时间长于1s），火花及拉弧不属于明火。3.9漏液leakage电池内部液体泄露到电池壳体外部。4符

5、号C11小时率额定容量（Ah）。I11小时率放电电流，其数值等于C1(A)。5要求5.1外观单体蓄电池按照6.2.1检验时，外观不得有形变及裂纹，表面平整、干燥、无外伤、无污物，且标志清晰、正确。5.2极性单体蓄电池按照6.2.2检验时，端子极性应正确，并应有正负极的清晰标识。5.3外形尺寸及质量单体蓄电池按照6.2.3检验时，蓄电池外形尺寸、质量应符合生产企业提供的产品技术条件。5.4室温放电容量单体蓄电池按照6.2.5试验时，其放电容量应符合生产企业提供的产品技术条件。5.5-20放电容量单体蓄电池按照6.2.6试验时，其容量不应低于实际容量的60%。5.660放电容量单体蓄电池按照6.2

6、.7试验时，其容量不应低于实际容量的95%。5.7室温倍率放电性能单体蓄电池按照6.2.8试验时，最大倍率（以企业技术条件中规定或者具体要求而定）放电容量应不低于实际容量的85%。5.8室温倍率充电性能单体蓄电池按照6.2.9试验时，最大倍率（以企业技术条件中规定或者具体要求而定）充电容量应不低于实际容量的90%。5.9荷电保持与容量恢复能力单体蓄电池按照6.2.10试验时，其常温及高温荷电保持率应不低于实际容量的85%，其容量恢复应不低于实际容量的90%。5.10储存单体蓄电池按照6.2.11试验时，容量恢复能力应不低于95%。5.11冷启动单体蓄电池按照6.2.12试验时，要在到达企业规定

7、的截止电压前完成三个2s的脉冲放电。5.12快速充电单体蓄电池按照6.2.13试验时，其快速充电时间应不超过15min，电池表面的最高温度不能超过厂家规定的使用温度。5.13安全性a)单体蓄电池按照6.3.1进行挤压试验时，应不爆炸，不起火。b)单体蓄电池按照6.2.14进行标准循环500次后，按照6.3.1进行挤压试验时，应不爆炸，不起火。c)单体蓄电池按照6.3.2进行机械冲击试验时，应不爆炸，不起火，不漏液。d)单体蓄电池按照6.3.3进行重物冲击试验时，应不爆炸，不起火。e)单体蓄电池按照6.3.4进行跌落试验时，应不爆炸，不起火，不漏液。f)单体蓄电池按照6.3.5进行针刺试验时，应

8、不爆炸，不起火。g)单体蓄电池按照6.2.14进行标准循环500次后，按照6.3.5进行针刺试验时，应不爆炸，不起火。h)单体蓄电池按照6.3.6进行振动试验时，应不爆炸，不起火，不漏液。i)单体蓄电池按照6.3.7进行短路试验时，应不爆炸，不起火，表面温度不超过150。j)单体蓄电池按照6.2.14进行标准循环500次后，按照6.3.7进行短路试验时，应不爆炸，不起火。k)单体蓄电池按照6.3.8进行过充试验时，应不爆炸，不起火。l)单体蓄电池按照6.2.14进行标准循环500次后，按照6.3.8进行过充试验时，应不爆炸，不起火。m)单体蓄电池按照6.3.9进行过放电试验时，应不爆炸，不起火

9、，不漏液。n)单体蓄电池按照6.3.10进行加热试验时，应不爆炸，不起火。o)单体蓄电池按照6.3.11进行温度试验时，应不爆炸，不起火，不漏液。p)单体蓄电池按照6.3.12进行低气压试验时，应不爆炸，不起火，不漏液。q)单体蓄电池按照6.3.13进行火焰燃烧试验时，燃烧结束后，整个电池或电池局部（包括碎屑）不能穿出铝网。r)体蓄电池按照6.3.14进行海水浸泡试验时，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252、相对湿度25%85%、大气压力86kPa106kPa环境中进行。6.1.2测量仪器仪表精度a)除另有规定外，测量仪器、仪表准确度应满

10、足以下条件：b)电压测量装置：准确度不低于0.5级，其内阻值至少1k/V0.5%。c)电流测量装置：准确度不低于0.5级；d)温度测量装置：具有适当的量程，其分度值不大于1，标定准确度不低于0.5。e)计时器：按时、分、秒分度，准确度为0.1%。f)测量尺寸的量具：分度值不大于lmm。g)称量质量的衡器：准确度为0.05%以上。6.2单体蓄电池性能试验6.2.1外观在良好的光线条件下，用目测法检查单体蓄电池外观。6.2.2极性用电压表检测单体蓄电池极性。6.2.3外形尺寸和质量用量具和衡器测量单体蓄电池的外形尺寸及质量。6.2.4单体蓄电池充电室温条件下以1I1（A）电流恒流充电，至单体蓄电池

11、电压达到企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.05I1(A)时停止充电。充电后静置30min。6.2.5室温放电容量（实际容量）按照如下步骤测试室温放电容量：a)单体蓄电池按照6.2.4方法充电。b)室温下，蓄电池以1I1(A)电流放电，直至放电至企业技术条件中规定的放电终止电压。c）计算放电容量（以Ah计）。d）重复步骤a)-c)5次，当连续3次试验结果的极差小于额定容量的3%，可提前结束试验，取最后3次的实验结果平均值。6.2.6-20放电容量按照如下步骤进行测试；a)单体蓄电池按6.2.5的方法进行实际容量测试。b)单体蓄电池以6.2.4方法进行充电。c)单体蓄

12、电池在-202下存储24h。d)单体蓄电池在-202下以1I1（A）电流放电，至生产企业技术条件中规定的放电终止电压。e)计算放电容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。6.2.760放电容量按照如下步骤进行测试；a)单体蓄电池按6.2.5的方法进行实际容量测试。b)单体蓄电池以6.2.4方法进行充电。c)单体蓄电池在602下存储5h。d)单体蓄电池在602下以1I1（A）电流放电，至生产企业技术条件中规定的放电终止电压。e)计算放电容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。6.2.8倍率放电测试按照如下步骤进行测试：a)单体蓄电池按6.2.5的方法进行实际容量测试。b)单体蓄电池以6.

13、2.4方法进行充电。c)单体蓄电池以6I1（A）电流放电或以生产企业技术条件中规定或者具体要求而定，至生产企业技术条件中规定的放电终止电压。d)计算放电容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。6.2.9倍率充电测试按照如下步骤进行测试：a)单体蓄电池以6.2.5方法进行实际容量测试。b)单体蓄电池以2I1（A）电流充电或以生产企业技术条件中规定或者具体要求而定，至生产企业技术条件中规定的充电终止电压。c)计算充电容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。6.2.10荷电保持与容量恢复能力6.2.10.1常温荷电保持与容量恢复能力常温荷电保持与容量恢复能力按照下面的方法进行：a)单体蓄电池

14、按6.2.5的方法进行实际容量测试。b)单体蓄电池按照6.2.4方法进行充电。c)单体蓄电池在252下存储28天。d)单体蓄电池按6.2.5b）的方法进行测试，计算残余容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。e)单体蓄电池按照6.2.5法进行容量测试，计算恢复容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。6.2.10.2高温荷电保持与容量恢复能力高温荷电保持与容量恢复能力按照下面的方法进行：a)单体蓄电池按6.2.5的方法进行实际容量测试。b)单体蓄电池按照6.2.4方法进行充电。c)单体蓄电池在602下存储7天。d)单体蓄电池在252下恢复5h后，按6.2.5b)方法进行测试，计算残余容量

15、（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。e)单体蓄电池按照6.2.5法进行容量测试，计算恢复容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。6.2.11储存测试储存测试按照下面的方法进行：a)单体蓄电池按6.2.5方法进行实际容量测试。b)单体蓄电池在室温条件下以1I1（A）电流恒流充电，充电至50%SOC停止充电。c)单体蓄电池在452下存储28天。d)单体蓄电池在室温下放置5h。e)单体蓄电池按照6.2.4的方法进行充电。f)单体蓄电池在室温下，按6.2.5b)方法进行恢复容量测试。g)计算恢复容量（以Ah计），并表达为实际容量的百分数。6.2.12冷启动测试冷启动测试按照下面的方法进行：a)

16、在室温条件下，按6.2.5方法进行容量测试。b)将单体蓄电池的容量调节到不超过50%SOC的荷电状态（根据企业技术条件中规定或者具体要求而定）。c)将单体蓄电池放置在-30的环境中不小于12小时。d)进行3个2s的恒功率脉冲放电，每个放电之间搁置10s，具体的脉冲放电功率大小由企业根据自身电池的倍率特性决定（表1）。注1：对于放电中的截止电压设置为企业技术条件中规定的放电终止电压（或以厂商专门为冷启动定义的最低电压），以便于冷启动功率性能的计算。表1冷启动脉冲功率水平及脉冲、搁置时间表时间增量（s）累计时间（s）放电功率(W)22企业根据电池的倍率特性决定10120214企业根据电池的倍率特性

17、决定10240226企业根据电池的倍率特性决定6.2.13快速充电快速充电测试按照下面的方法进行：a)在室温条件下，按6.2.5方法进行容量测试。b)按照实际容量，将单体蓄电池以1/3I1（A）恒电流放电至40%SOC。以选定的充电电流给电池充电，充进实际容量的40%，即达到80%SOC。c)测量电池表面的温度。6.2.14标准循环寿命标准循环寿命按照下面的方法进行：a)单体蓄电池以1I1放电至企业技术条件中规定的放电终止电压。b)搁置30min。c)测试样品按6.2.4方法充电。d)搁置30min。e)单体蓄电池以1I1放电至企业技术条件中规定的放电终止电压。f)单体蓄电池按照b）e）连续循

18、环500次终止试验。6.3单体蓄电池安全试验所有安全测试均在有充分环境保护的条件下进行，如果有主动保护线路，应除去。6.3.1挤压测试单体蓄电池按照6.2.4的方法充满电，充电后8h内按照以下方法进行测试：a)挤压方向：垂直于蓄电池极板方向施压（参考图1所示）。b)挤压板形式：一侧为平板，一侧为异性板，异形板的半圆型半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的高度大于被挤压电池的尺寸。c)挤压程度：单体蓄电池电压变为0V或挤压力达到100kN（以最先达到为准）,保持10min。d)试验后观察1h。图1单体蓄电池挤压板及挤压测试示意图6.3.2机械冲击测试单体蓄电池按照6.2.4的方法充满电，按照以下方法

19、进行机械冲击测试：a)电池固定在机器上，每一次需在3ms内达到最小平均加速度75g，而加速的峰值要在125g-175g之间。b)方型电池要做三次（三个不同轴面各一次）测试，圆型电池要做两次（两个不同轴面各一次）测试。c)测试完观察6小时。6.3.3重物冲击测试单体蓄电池按照6.2.4的方法充满电，按照以下图2方法进行重物冲击测试：a)将电池放在平板上，将一根直径为15.8mm的铁棒放置在被测样品的中心。b)将9.10.46kg的重物的从61025mm的高度掉落在铁棒上。c)电池要以长轴与平板平行做测试。注2：铁棒的长度要覆盖被测样品。图2重物冲击测试示意图6.3.4跌落测试单体蓄电池按照6.2

20、.4的方法充满电，按照以下方法进行跌落测试：a)单体蓄电池从1.5m高度处自由跌落水泥地面上，每个面各一次。b)试验后观察一个小时。6.3.5针刺测试单体蓄电池按照6.2.4的方法充满电，按照以下方法进行针刺测试：a)用5mm8mm的耐高温钢针（针尖的角度60，针的表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污)、以20-30mm/s的速度，从垂直于极板方向贯穿，钢针停留在单体蓄电池中。b)钢针停留在单体蓄电池中，至少观察一个小时。6.3.6振动测试单体蓄电池按照6.2.4的方法充满电，按照以下方法进行振动测试：a)将电池做单向振幅为0.8mm（总振幅1.6mm）的简谐振动，从10到55Hz再回到10Hz（频

21、率变化为每分钟1Hz），整个过程控制在90min-100min完成。b)方型电池要做三次（三个不同轴面各一次）测试，圆型电池要做两次（两个不同轴面各一次）测试。6.3.7短路测试6.3.7.1常温短路测试单体电池按照6.2.4方式充满电，将单体蓄电池外部短路10min，外部线路电阻应小于5m，试验后观察1h。6.3.7.2高温短路测试单体电池按照6.2.4方式充满电，按照以下方法进行高温短路测试：a)将单体蓄电池放置在602环境温度中不低于5h。b)将单体蓄电池外部短路10min，外部线路电阻小于5m，试验后观察1h。6.3.8过充测试单体电池按6.2.4方式充满电，以1I1恒流充电至电压达到

22、企业技术条件中规定的充电终止电压的2倍或者过充量达到实际容量的100%停止充电，试验后观察1h。6.3.9过放电测试单体电池按照6.2.4方式充满电，以1I1放电直至单体蓄电池单体电压0V后继续强制放电30min，试验后观察1h。6.3.10加热测试单体电池按照6.2.4方式充满电，将电池放入温度箱中，设置温度从252开始加热，以（52）/min升温速率，将温度箱加热至1302后，继续恒温保持30min，试验后观察1h。6.3.11温度测试单体电池按照6.2.4方式充满电，在室温下稳定后放入温度箱中，温度箱的温度按照表2进行调节，序号1-7作为一次温度循环，进行温度循环5次，试验后观察1h。表

23、2热冲击温度和时间序号温度()时间增量(min)累计时间(min)125002-4060603-40901504256021058590300685110410725704806.3.12低气压测试单体蓄电池按照6.2.4方法充满电，将单体蓄电池放在绝对压力为11.6kPa中6个小时。6.3.13燃烧测试（非必选测试）单体蓄电池按照6.2.4方式充满电，按照以下方法进行燃烧测试；a)用直径为0.43mm的钢丝制作成钢丝网盖板（每25.4mm有20个孔），将盖板覆盖住实验台上直径为102mm的孔，单体蓄电池放置于盖板的中心位置上。b)在盖板下方安装燃烧器，燃烧器的顶端距离盖板38mm，燃烧器产生

24、的蓝色火焰可以将上方的盖板烧成明亮的红色。c)用八角笼将单体蓄电池围起来，并在八角笼上加顶盖。八角笼用金属铝线制成，铝线直径为0.25mm，每个方向25.4mm的距离上有16-18根铝线，八角笼的跨度为610mm，高度为305mm，如图3和图4所示。d)点燃燃烧器，加热单体蓄电池，直至电池爆炸或电池起火并燃尽后，熄灭燃烧器，然后观察1h。图3燃烧池八角笼示意图图4单体蓄电池燃烧测试示意图6.3.14海水浸泡测试单体蓄电池按照6.2.4方法充满电，将单体蓄电池浸入3.5%NaCl溶液（重量百分比，模拟常温下的海水成分）中2h，或直到所有可见的反应停止。水深必须足以完全没过单体蓄电池。参考文献1I

25、EC62660-2，Secondarylithium-ioncellsforthepropulsionofelectricroadvehiclesPart2:Reliabilityandabusetesting2SAEJ2464-199903ElectricVehicleBatteryAbuseTesting3UL1642ULStandardforSafetyforLithiumBatteries4FreedomCARBatteryTestManualForPower-AssistHybridElectricVehicles5ELECTRICVEHICLEBATTERYTESTPROCEDUR

26、ESMANUALL纯电动汽车用锂离子单体蓄电池编制说明目次一、编制背景2二、编制主要原则2三、主要参考文件2四、主要工作过程2五、主要修订内容和说明2一、编制背景目前，电动汽车项目正处在示范、试点与前期推广阶段，相关的国家标准和行业标准正在逐步的更新及发布过程中。随着示范运行的深入开展，对单体电池的性能、安全测试及评估的方法提出了更加细化的要求，因此，央企电动车联盟提出了制订单体电池性能及安全测试的相关标准，该标准的制定，将会为今后模块及系统的相关标准推出提供技术支撑。本标准起草项目由中央企业电动车产业联盟下达（央企电动车标准化秘字20121号通知），央企联盟第一批标准制定工作任务安排。二、编

27、制主要原则1.根据央企电动车联盟标准秘书处电动汽车建设规划，结合目前电动汽车示范工程取得的经验和成果，充分考虑先进性和实用性相结合、统一性与灵活性相结合以及未来技术的发展，编制了本标准。2.在标准编制的过程中，对现行相关标准进行充分分析，结合动力电池应用特殊需要及现有动力电池的技术发展状况，制定出满足国内乘用车和动力电池企业需求的电池性能及安全测试方法。三、主要参考文件起草过程中主要参考文件：QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池IEC62660-2，Secondarylithium-ioncellsforthepropulsionofelectricroadvehiclesPart2

28、:ReliabilityandabusetestingSAEJ2464-199903ElectricVehicleBatteryAbuseTestingUL1642ULStandardforSafetyforLithiumBatteriesFreedomCARBatteryTestManualForPower-AssistHybridElectricVehiclesUSABCElectricVehicleBatteryTestProceduresManual四、主要工作过程1.2012年7月，由天津力神电池股份有限公司牵头组织标准起草工作，并完成标准草稿。2.2012年8月，召开首次标准编制组

29、讨论会，根据讨论意见修改完善形成标准初稿。3.2012年10月，召开征求意见稿统稿会，形成标准征求意见稿。42013年4月，对联盟标准进行修改。五、主要修订内容和说明本标准与QC/T743-2006相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：在术语和定义中，删除了能量型蓄电池和功率型蓄电池的定义（见QC/T743-2006的3.1.1和3.1.2），改为单体蓄电池的定义（见3.1）；增加了实际容量、漏液、室温等方面的定义（见3.3，3.6和3.9）；删除了I3放电能量和扫频循环的定义（见QC/T743-2006的3.1.7和3.1.8）在符号规定中，修改为规定1小时率的额定容量和1小时率的放电电流（见4和QC/T743-2006的3.2）；在要求中，将20放电容量改为室温放电容量（见5.4和QC/T743-2006的5.1.4）；修改了倍率放电中的放电电流和放电容量的要求（见5.7和QC/T743-2006的5.1.7）；增加了倍率充电的要求（见5.8）；修改了荷电保持和容量恢复能力百分比