DB22-T3410-2022-高寒地区纯电动汽车用动力蓄电池低温性能要求及试验方法-吉林省

ICS2922CCSK82吉林省地方标准DB22/T3410—2022高寒地区纯电动汽车用动力蓄电池低温性能要求及试验方法Low-temperatureperformancerequirementsandtestmethodsoftractionbatteryforbatteryelectricvehiclesinfrigidregions吉林省市场监督管理厅发布DB22/T3410—2022目次前言...........................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................14符号和缩略语........................................................................25试验条件............................................................................25.1一般条件........................................................................25.2准确度要求......................................................................25.3环境条件........................................................................26金属氢化物镍动力蓄电池低温性能要求..................................................26.1低温放电容量....................................................................26.2低温循环寿命....................................................................37锂离子动力蓄电池低温性能要求........................................................37.1被动保温........................................................................37.2低温充电容量....................................................................37.3低温放电容量....................................................................37.4低温循环寿命....................................................................47.5热管理系统......................................................................48金属氢化物镍动力蓄电池试验方法......................................................48.1低温放电容量....................................................................48.2低温循环寿命....................................................................59锂离子动力蓄电池试验方法............................................................59.1被动保温........................................................................59.2低温充电........................................................................69.3低温放电........................................................................69.4低温循环寿命....................................................................6IDB22/T3410—2022前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件中的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由吉林省汽车电子协会提出。本文件由吉林省发展和改革委员会归口。本文件起草单位：中科院长春应化所稀土资源利用国家重点实验室、东北师范大学动力电池国家地方联合工程实验室、中国第一汽车集团有限公司研发总院、中国第一汽车集团有限公司新能源开发院、长春汽车检测中心有限公司、一汽奔腾轿车有限公司奔腾开发院、富奥汽车零部件股份有限公司、吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室、吉林省汽车电子协会。本文件起草人：王立民、谢海明、郑建明、闫国丰、王丹、崔凤涛、李英、徐明、孙焕丽、佟丽翠、梁飞、吴耀明、程勇、高金武、李日光。本文件为首次发布。IIDB22/T3410—2022高寒地区纯电动汽车用动力蓄电池低温性能要求及试验方法1范围本文件规定了高寒地区纯电动汽车用金属氢化物镍动力蓄电池和锂离子动力蓄电池的术语和定义、符号和缩略语、试验条件、金属氢化物镍动力蓄电池低温性能要求、锂离子动力蓄电池低温性能要求、金属氢化物镍动力蓄电池试验方法及锂离子动力蓄电池试验方法。本文件适用于纯电动汽车用单体蓄电池和蓄电池包。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池GB/T4208GB/T19596GB/T31484外壳防护等级电动汽车术语电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法GB/T31467.1电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分:高功率应用测试规程GB/T31467.2电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分:高能量应用测试规程电动汽车用动力蓄电池安全标准3蓄电池控制单元batterycontrolunit检测、控制、管理、计算蓄电池系统的电和热相关的参数，并提供蓄电池系统和其他控制器通信的当前单体蓄电池、蓄电池包或系统中按照制造商规定的放电条件可以释放的容量占实际容量的百分1DB22/T3410—20224符号和缩略语下列缩略语适用于本文件。1：1h率放电电流（A），其数值等于额定容量值nC：电流倍率，等于1h放电容量的n倍［单位为安（A）］SOC：荷电状态（state-of-charge）5试验条件5.1一般条件单体蓄电池低温试验的一般条件如下：a)单体蓄电池满足GB/T31484、GB38031、GB/T31486要求，蓄电池包和系统应满足GB38031的相关要求；b)c)蓄电池包和系统的防护等级应满足GB/T4208的相关要求；单体-单体壳体在所有测试前进行绝缘电阻测试，测试位置为：正极与壳体、负极与壳体，要求绝缘电阻值不小于100Ω/V；d)e)当测试的目标环境温度改变时，在进行测试前测试对象应在低温下静置不少于24h；测试过程中的放电倍率按照GB/T31486-2015中5.2.5和5.2.6执行，充放电条件由蓄电池包和系统制造商提供。5.2准确度要求测量仪器、仪表准确度的要求如下：电压测量装置:不低于0.5级；电流测量装置:不低于0.5级；温度测量装置:±0.5℃；时间测量装置:±0.1%。5.3试验应在指定摄氏温度±2℃、相对湿度10%-90%、大气压力86kPa～106kPa环境下进行。本6金属氢化物镍动力蓄电池低温性能要求低温放电容量6.1按照8.1.1试验时，在-20℃环境下，蓄电池的放电容量应不低于初始容量的85%。按照8.1.2试验时，在-30℃环境下，蓄电池的放电容量应不低于初始容量的80%。按照8.1.3试验时，在-40℃环境下，蓄电池的放电容量应不低于初始容量的75%。2DB22/T3410—20226.2低温循环寿命按照8.2b）和c）试验时，要求连续循环100次，若蓄电池放电容量高于试验环境温度下初始放电容量的95%，则合格，终止试验；若蓄电池放电容量低于试验环境温度下初始放电容量的95%，则继续循环至200次，不低于90%为合格。7锂离子动力蓄电池低温性能要求被动保温7.17.1.17.1.2测试对象为锂离子动力蓄电池包，按9.1进行测试，蓄电池平均温度变化速度应≤5℃/h。整个试验过程中同一时刻蓄电池内部所有温度测量点的温差应≤15℃。7.2低温充电容量蓄电池7.2.1按照9.2.1试验时：a)b)c)在各环境温度下充电容量与室温容量（1C充电）的比值见表1。测试过程中所有温度测量点的最大温差应≤15℃。试验后，测试对象可见区域不应有明显变形、破裂等异常现象，蓄电池管理系统工作正常。表1锂离子动力蓄电池系统低温充电要求充电容量与室温容量的比值（装配和未装配热管理系统符合一个即可）未装配热管理系统aa进行直流充电应先开启预热功能，蓄电池系统温度达到0℃时，从开启预热功能至蓄电池开始充电的时间应≤1.0h；调整蓄电池SOC为10%，进行直流充电，充电至90%SOC的时间应≤2.5h，即蓄电池系统充电倍率应＞0.3C；开启预热功能至蓄电池系统完成充电，过程中蓄电池系统内部温差应≤15℃。7.33DB22/T3410—2022表2电池低温放电要求放电容量与室温容量的比值（装配和未装配热管理系统符合一个即可）序号环境温度（℃）装配热管理系统未装配热管理系统a123-40-30-20≥90%≥90%≥90%≥70%≥75%≥80%a未装配热管理系统，或者关闭热管理系统。7.3.2系统按照9.3.2试验时：a)b)c)进行直流放电应先开启预热功能，蓄电池系统温度达到0℃时，从开启预热功能至蓄电池开始放电的时间应≤1h；调整蓄电池SOC为90%，进行放电，放电至10%SOC的时间应≤2.5h，即蓄电池系统放电倍率应>0.3C；开启预热功能至蓄电池系统完成放电，过程中蓄电池系统内部温差应≤15℃。7.4低温循环寿命按照9.4试验时：装配热管理系统的蓄电池，循环次数达到100次时，放电容量应大于初始容量的85%；或者循环次数达到200次时，放电容量应大于初始容量的80%。未装配热管理系统的蓄电池，循环次数达到100次时，放电容量应大于初始容量的80%；或者循环次数达到200次时放电容量应大于初始容量的75%。7.5热管理系统若采用液冷方案，带电部件与冷却液之间需有机械结构隔离措施，在进行蓄电池包若测试对象具有热管理系统，热管理部件平均能耗应小于总能量的6%；在全过程中，热管理系88.18.1.1-20℃充放电应满足下列要求：室温下，蓄电池以1C电流放电至蓄电池电压达到终止电压，或达到企业规定的放电终止条件；蓄电池在-20℃环境下，静置24h，以1C电流充放电，直至蓄电池电压达到充放电终止电压，或达到企业规定的充放电终止条件；8.1.2-30℃充放电应满足下列要求：4DB22/T3410—2022a)b)c)室温下，蓄电池以1C电流放电至蓄电池电压达到终止电压，或达到企业规定的放电终止条件；蓄电池在-30℃环境下，静置24h，以0.5C电流充放电，直至蓄电池电压达到充放电终止电压，或达到企业规定的充放电终止条件；计算放电容量（以Ah计）。8.1.3-40℃充放电应满足下列要求：a)b)c)室温下，蓄电池以1C电流放电至蓄电池电压达到终止电压，或达到企业规定的放电终止条件；蓄电池在-40℃环境下，静置24h，以0.3C电流充放电，直至蓄电池电压达到充放电终止电压，或达到企业规定的充放电终止条件；计算放电容量（以Ah计）。8.2低温循环寿命按照如下步骤测试低温循环寿命:a)b)c)d)室温下，蓄电池以1C电流放电至蓄电池电压达到终止电压，或达到企业规定的放电终止条件；蓄电池在-20℃环境下，静置不少于8h，以1C电流充电，直至达到充电终止电压，或达到企业规定的充电终止条件；蓄电池在-20℃环境下，静置不少于8h，以1C电流放电，直至达到放电终止电压，或达到企业规定的放电终止条件；计算放电容量（以Ah计）。99.1测试对象为蓄电池包或蓄电池系统；将测试对象放置于恒温设备内，如测试对象具有热管理功能则应将热管理功能关闭；开启恒温设备，将恒温设备温度控制在室温状态，保持不少于24h，蓄电池平均温度与设备温度温差在2℃以内；将恒温设备温度调整至45℃，记录蓄电池所有温度测量点的初始温度并计算初始平均温度T1，同步记录恒温设备内由室温到45℃的时间t1（h）；在45℃环境下，静置不少于24h，记录温度保持时间t2（h），并同步记录静置时间截止时各温度测量点的实时温度值，计算静置时间截止时所有温度测量点的平均温度T2；计算升温过程温度变化速度：（T2-T1）/(t1+t2)；计算升温过程中的最大温差（最高温度和最低温度值应取同一时间点下的数值）；将恒温设备温度控制在室温状态，保持不少于24h，蓄电池平均温度与设备温度温差在2℃以内；将恒温设备温度调整至-40℃，记录蓄电池所有温度测量点的初始温度并计算初始平均温度T1ˊ，同步记录恒温设备内由室温到-40℃的时间t1ˊ（h）；在-40℃环境下，静置不少于24h，记录温度保持时间t2ˊ（h），并同步记录静置时间截止时各温度测量点的实时温度值，计算静置时间截止时所有温度测量点的平均温度T2ˊ；5DB22/T3410—2022k)l)计算升温过程温度变化速度：（T2ˊ-T1ˊ）/(t1ˊ+t2ˊ)；计算升温过程中的最大温差（最高温度和最低温度值应取同一时间点下的数值）。9.2低温充电9.2.1充电容量应满足下列要求：a)室温下蓄电池包进行预处理循环后，将测试对象以1C放电至截止电压；将测试对象在-20℃、-30℃、-40℃环境下，静置不少于24h。如果包含热管理系统，则环境适应过程需要将其关闭；b)c)d)如果测试对象包含热管理系统，测试时则将其