《编制说明-锂离子电池热滥用评价方法》

《锂离子电池热滥用边界评价方法》编制说明（征求意见稿）任务简介任务来源本项目是根据中国电池工业协会“关于《锂离子电池增量容量测试方法》等8项团体标准立项通知”（中电池协【2024】2号），申请号：2023015，项目名称“锂离子电池热滥用边界评价方法”进行制订。主要起草单位为国联汽车动力电池研究院有限责任公司等。制定本标准的目的随着锂离子动力电池的不断发展，其伴生的电池安全事故问题及环境维护问题越来越受到重视。由于锂离子动力电池用材料中的电解液、隔膜、添加剂是有机物，一旦发生安全事故，可能泄露有毒物质对人员和环境造成较大的危害，因此迫切需要对锂离子电池的安全性评估、危险级别界定、电池爆炸及泄露事故的应急与防护等做充分的研究，以未雨绸缪，避免新的安全与环境问题。现行标准体系不能确保所有安全风险都能有效检出。现行标准基本上都是符合性检测标准，即标准规定短路、过充电、过放电、振动、冲击、挤压、碰撞（跌落）、针刺、热箱、低气压、温度循环等电气、机械和环境方面的试验项目，用以模拟电池在正常使用以及可预见的误用时的应用情况，确保产品在这些情况下的安全性。测试项目以不起火、不爆炸等作为通过与否的判定标准，然而实际测试过程中，样品可能会出现鼓胀、自加热、冒烟、漏液、冒火星、变形等情况，上述现象最终是否会引起热失控并发生起火爆炸无法判定，依然存在安全风险。因此，通过上述检验的产品还是存在安全风险的，即无法确保产品在全生命周期的安全。制定本标准的意义目前标准中锂离子电池热滥用测试方法均采用在单一高温下储存一定时间来模拟高温对电池的影响，采用观察是否起火、形变及漏液等定性描述作为判定标准。从电池应用的角度讲，迫切需要对电池产品进行热稳定性等级的划分以适配应用场景。但定性化的判断无法支持对电池产品进行分级划分。因此，需要建立具有多指标的量化评价方法及指标测试方法，进而定量评价电池热稳定性差异，建立电池产品分级依据基础。本标准适用于热稳定性边界的测试，规定了极限温度和梯度加热等测试方法，并依据上述测试结果制定了热稳定性边界的评价标准，可以划分电池产品热安全的等级。实施任务的组织简介⑴归口管理单位：中国电池工业协会。中国电池工业协会，英文名称

CHINABATTERYINDUSTRYASSOCIATION，缩写CBIA，成立于1988年，经国家民政部注册批准，具有法人资格，为跨地区、跨部门、跨所有制的国家一级协会。中国电池工业协会是在中华人民共和国民政部登记的社会团体，本会的党建领导机关是中央社会工作部。中国电池工业协会的宗旨是：为会员服务，反映企业和行业诉求，规范企业和行业的行为，维护会员的合法权益。贯彻执行国家的政策法令，促进全行业经济、技术和管理水平的不断提高，推动全行业的发展。中国电池工业协会的职能是：对电池工业的政策提出建议，起草电池工业的发展规划和电池产品标准，组织有关科研项目和技术改造项目的鉴定，开展技术咨询、信息统计、信息交流、人才培训，为行业培育市场,

组织国际国内电池展览会，协调企业生产、销售和出口工作中的问题。中国电池工业协会通过管理、协调、服务和建立健全行规行约，强化全行业自律性管理，为政府和企业服务，在政府和企业之间起桥梁和纽带作用。贯彻执行国家的政策法规，维护企业合法权益，促进全行业经济技术水平和管理水平的不断提高，推动全行业发展。⑵组织实施单位：。⑶本标准起草工作组组长单位：国联汽车动力电池研究院有限责任。国联汽车动力电池研究院有限责任公司（以下简称“国联研究院”）是在工业和信息化部指导下，由有研集团牵头发起，联合国内多家整车企业、动力电池企业、材料企业和社会资本共同组建成立，股东单位14家，包括有研集团、华鼎新动力基金2家并列大股东，中国一汽、上汽集团等8家整车制造企业，宁德时代等4家动力电池及配套材料企业，总注册资本9.3亿元。国联研究院主要开展新能源汽车用动力电池共性技术研发、动力电池及关键材料测试验证、锂电产品设计制造及中试孵化三大主营业务。2016年6月，在工信部的支持下，依托国联研究院，建成我国首个国家制造业创新中心-国家动力电池创新中心。外延构建中国汽车动力电池产业创新联盟，目前联盟成员单位180余家。2019年获批成立“国家动力电池检测试验中心”，2020年获批成立“国家车用动力电池产品质量检验检测中心”，是我国新能源汽车动力电池行业唯一一家具备动力电池研发和中试试制能力的第三方检测机构。近三年收入总体呈上升趋势，2021年收入为5930.83万元，2022年收入为12920.69万元，较去年同比上升118%；2023年收入为13040.63万元，较去年同期略有增长。国联研究院累计承担了数十项国家级科技计划项目、申请专利500余项，授权专利300余项，获得三次省部级一等奖。为充分利用粤深港澳区域成熟的动力电池产业集群和创新创业氛围，加快下一代电池及材料的技术创新和成果转化。国联研究院与有研（广东）新材料研究院在佛山联合设立广东分中心，建设了动力电池及系统功能特性等测试验证能力。目前，得到包括比亚迪等在内龙头企业的高度认可。目前，检测试验中心服务覆盖高精尖客户，在新能源汽车销量排名前10企业中，服务企业占比达60%；在动力电池装机量排名前10企业中，服务企业达70%。另外正在规划新的分中心，进一步提高中心的影响力和市场占有率。主要工作过程1）本标准自2023年开始开展预先研究工作，标准起草工作组组织了多次标准讨论会。2024年1月项目批准后，在原预先研究的基础上对标准内容进行了进一步讨论和验证。2）2024年6月20日，秘书处在北京市组织召开了《锂离子电池热滥用边界评价方法》本标准起草工作组第一次会议。3）国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院、中国第一汽车集团有限公司、云山动力（宁波）有限公司、远景动力（江苏）技术有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、荣盛盟固利新能源科技股份有限公司、苏州清陶新能源科技有限公司以及多氟多新能源科技有限公司9家单位的专家参加了会议。——会议重点讨论了锂离子电池热滥用边界评价方法测试对象划分，测试条件的依据等问题，并就相关议题达成一致。4）2024年7月13日，起草工作组组长单位根据第一次会议对本标准的讨论结果，对标准草稿进行了修改，形成了标准讨论稿（第1版）,秘书处将标准讨论稿（第1版）发送标准起草工作组成员单位征求修改、完善意见。5）2024年7月17日，秘书处在北京市组织召开了《锂离子电池热滥用边界评价方法》标准起草工作组第二次会议。6）中国第一汽车集团有限公司、长春汽车检测中心有限责任公司、云山动力（宁波）有限公司、苏州清陶新能源科技有限公司、多氟多新能源科技有限公司、远景动力（江苏）技术有限公司、荣盛盟固利新能源科技股份有限公司、北汽新能源蓝谷动力系统分公司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院等派代表参加了会议。7）本标准起草工作组组长单位报告了对标准文本的修改意见；工作组成员单位、有关专家报告了对标准测试工况等方面的修订意见。8）会议详细讨论了本标准讨论稿（第1版）的内容，对需要修改、完善的内容进行了确认，并就相关问题达成一致。编制原则，标准的适用范围、主要内容编制原则⑴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》的要求和规定编制。(2)结合电动汽车市场现状、锂离子电池技术水平，确定热滥用测试相关技术指标及试验方法，评价动力锂离子电池的热安全性，其他类型电池参照执行。(3)保持与GB38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》和GB/T36276《电力储能用锂离子电池》等标准的协调性。(4)本标准旨在实现定量评价电池热稳定性差异，建立电池产品分级依据基础，促进我国新能源产业健康有序发展。标准的适用范围本标准适用于热稳定性边界的测试，规定了极限温度和梯度加热等测试方法，并依据上述测试结果制定了热稳定性边界的评价标准，可以划分电池产品热安全的等级。本标准适用于装载在电动汽车上的锂离子电池，其他类型（消费类、储能用、固态等）锂离子电池参照执行。标准的主要内容本标准适用于热稳定性边界的测试，规定了极限温度和梯度加热等测试方法，并依据上述测试结果制定了热稳定性边界的评价标准，可以划分电池产品热安全的等级。本标准适用于电池单体。主要技术内容：分别电池进行热稳定性测试，并依据如下评价指标进行电池热稳定性边界的划分：评价指标1：极限温度条件下电池的耐受时间评价指标2：热失控的最高温度并且依据上述评价指标，确定电池的热稳定性边界(TS：ThermalStability)使用下述参数进行定义。TS=(t130+t150)*√"Tstep"/2根据范围评价优劣其中：t130：130℃的耐受时间，单位为min。t150：150℃的耐受时间，单位为min。Tstep：最高热失控温度，单位为K。指标或试验方法确定情况本标准主要规定了电池恒温度加热和梯度加热的测试方法，恒温度测试点依据现有锂离子电池技术路线中采用的主要类型的隔膜收缩温度。有关指标或试验方法确定情况如下：隔膜的收缩温度聚丙烯（PP）单层隔膜的热闭合温度约为160-165℃，而聚乙烯（PE）单层隔膜的热闭合温度则在130~135℃之间。氧化铝涂覆的聚乙烯隔膜（PE-Al2O3）在140℃下热处理1小时基本没有热收缩。一般情况下，隔膜在90℃下放置60分钟时的热收缩率应小于5%。给出限值的技术指标本标准根据隔膜的收缩温度，给出了120℃、130℃和150℃的测试点，并通过梯度加热的方式确定不同产品的隔膜热收缩温度起始点。涉及专利情况说明本标准不涉及专利。预期达到的社会效益等情况提高产品安全性对动力锂离子电池热稳定性进行定量化评价，提升动力锂离子电池产品热安全性，从而支撑我国新能源产业健康有序发展。规范产品评价本标准规定的定量评价电池热稳定性差异，建立电池产品分级依据基础，可以划分电池产品热安全的等级。采用国际标准和国外先进标准的程度本标准没有采用国际标准。国内外电池安全标准虽然都规定了加热测试方法，本标准的提出进一步完善了热稳定性的测试方法，考虑了全生命周期内电池的热安全评价，实现了热安全性的定量化评价，并制定了评价标准。与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的协调性本标准与引用的2个GB38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》和GB/T36276《电力储能用锂离子电池》内容协调，无矛盾。本标准与现行法律、法规、规章的内容无矛盾和冲突。重大分歧意见的处理经过和依据无。贯彻本标准的要求和措施建议为了便于熟悉本标准并更好、更有效的实施，建议实施时可以有6个月准备期或过渡期。标准发布实施后，可以在适当的时候组