低温储能锂离子电池的技术要求及试验方法征求意见稿

T/NXCL039—2025低温储能锂离子电池的技术要求及试验方法本文件规定了低温储能锂离子电池的技术要求、试验条件及试验方法。本标准适用于低温储能单体蓄电池、蓄电池模块和蓄电池系统。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/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T31486电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法GB/T36276电力储能用锂离子电池GB/T36672电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池GB40165固定式电子设备用锂离子电池和电池组安全技术规范GB31241便携式电子产品用离子电池和电池组安全技术规范GB40559电动平衡车、滑板车用锂离子电池和电池组安全技术规范T/GHDD1003高寒地区纯电动汽车用动力蓄电池性能要求及试验方法3术语和定义GB/T31486-2024、GB/T42728-2023和GB/T36672-2018界定的术语和定义适用于本文件。下列术语和定义适用于本文件。3.1锂离子电池Secondarylithiumionbattery依靠锂离子在正负极之间移动实现化学能与电能反复相互转化的装置，包括单体蓄电池、蓄电池模块和蓄电池系统三种存在形式。3.2单体蓄电池secondarycell直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括正极、负极、隔膜、电解质、外壳和端子。3.3蓄电池模块batterymodule将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并联方式组合，且只有一对正负极输出端子，并作为电源使用的组合体。3.4蓄电池系统batterysystem一个或多个蓄电池模块及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等）构成的能量存储装置。3.5T/NXCL039—2025低温储能锂离子电池工作在-50℃—60℃温度范围的储能锂离子单体蓄电池、蓄电池模块和蓄电池系统。3.6初始放电容量单体蓄电池和蓄电池模块在室温下以1I1（A）电流放电所测试的室温放电容量。3.7低温倍率放电Low-temperaturehigh-ratedischarge（A）电流放电至终止电压。3.8可见的液体电解质的漏出。3.9破裂rupture由于内部或外部因素引起电池外壳或电池组课题的机械损伤，导致内部物质暴露或逸出，但没有喷出。3.10室温roomtemperature特指25℃±2℃。4符号下列符号适用于本文件。C1：1小时率额定容量，单位为Ah。I1：1小时率放电电流，单位为A，其数值等于C1。5性能要求5.1低温储能锂离子单体蓄电池5.1.1一般要求a）单体蓄电池的外观不得有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无污物，且应有正确清晰b）端子极性表示正确、清晰。c）外形尺寸及质量应符合企业提供的产品技术条件。5.1.2室温放电容量锂离子单体蓄电池按6.2.5试验时，其放电容量不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的5%。注：极差是所有样本的最大值和最小值之差。5.1.3低温放电容量在-20℃环境下，按6.2.6试验时，单体蓄电池其放电比容量应不低于初始放电容量的97%。在-30℃环境下，按6.2.6试验时，单体蓄电池其放电比容量应不低于初始放电容量的92%。在-40℃环境3T/NXCL039—2025下，按6.2.6试验时，单体蓄电池其放电比容量应不低于初始放电容量的87%。在-50℃环境下，按6.2.6试验时，单体蓄电池其放电比容量应不低于初始放电容量的82%。5.1.4低温倍率放电性能在-20℃环境下，按6.2.7试验时，单体蓄电池放电比容量应不低于初始放电容量的92%。在-30℃环境下，按6.2.7试验时，单体蓄电池放电比容量应不低于初始放电容量的87%。在-40℃环境下，按6.2.7试验时，单体蓄电池放电比容量应不低于初始放电容量的82%。在-50℃环境下，按6.2.7试验时，单体蓄电池放电比容量应不低于初始放电容量的77%。5.1.5低温充放电性能在-20℃环境下，按6.2.8试验时，单体蓄电池放电比容量应不低于初始放电容量的80%。在-30℃环境下，按6.2.8试验时，单体蓄电池放电比容量应不低于初始放电容量的70%。5.1.6低温循环性能在-20℃环境下，按6.2.9试验时，循环500圈后的放电比容量应不低于-20℃首周放电容量的85%。在-30℃环境下，按6.2.9试验时，循环500圈后的放电比容量应不低于-30℃首周放电容量的75%。5.1.7低温荷电保持与容量恢复能力低温储能单体蓄电池按6.4试验时，-20℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始容量的85%，容量恢复应不低于初始放电容量的90%。低温储能单体蓄电池按6.4试验时，-30℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始放电容量的80%，容量恢复应不低于初始放电容量的85%。低温储能单体蓄电池按6.4试验时，-40℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始放电容量的70%，容量恢复应不低于初始放电容量的75%。低温储能单体蓄电池按6.4试验时，-50℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始放电容量的65%，容量恢复应不低于初始放电容量的70%。5.1.8低温储存能力低温储能单体蓄电池按6.5试验时，-20℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的90%。低温储能单体蓄电池按6.5试验时，-30℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的85%。低温储能单体蓄电池按6.5试验时，-40℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的75%。低温储能单体蓄电池按6.5试验时，-50℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的70%。5.2低温储能锂离子蓄电池模块5.2.1一般要求a）低温锂离子蓄电池模块外观不得有变形及裂纹，表面干燥、无外伤，且排列整齐，连接可靠、标志清晰。b）端子极性表示正确、清晰。c）外形尺寸及质量应符合企业提供的产品技术条件。5.2.2室温放电容量低温储能锂离子蓄电池模块按6.3.1试验时，其放电容量不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的7%。5.2.3低温放电容量在-20℃环境下，按6.3.4试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的95%。在-30℃环境下，按6.3.4试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的90%。在-40℃环境下，按6.3.4试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的85%。在-50℃环境下，按6.3.4试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的75%。5.2.4低温倍率放电容量T/NXCL039—2025在-20℃环境下，按6.3.5试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的90%。在-30℃环境下，按6.3.5试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的85%。在-40℃环境下，按6.3.5试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的80%。在-50℃环境下，按6.3.5试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的70%。5.2.5低温充放电性能在-20℃环境下，按6.3.6试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的80%。在-30℃环境下，按6.3.6试验时，蓄电池模块放电比容量应不低于初始放电容量的70%。5.2.6低温循环性能在-20℃环境下，按6.3.7试验时，蓄电池模块500圈电化学循环后放电比容量应不低于-20℃首周放电容量的80%。在-30℃环境下，按6.3.7试验时，蓄电池模块300圈电化学循环后放电比容量应不低于-30℃首周放电容量的70%。5.2.7低温荷电保持与容量恢复能力低温储能蓄电池模块按6.4试验时，-20℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始容量的85%，容量恢复应不低于初始放电容量的90%。低温储能蓄电池模块按6.4试验时，-30℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始放电容量的80%，容量恢复应不低于初始放电容量的85%。低温储能蓄电池模块按6.4试验时，-40℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始放电容量的70%，容量恢复应不低于初始放电容量的75%。低温储能蓄电池模块按6.4试验时，-50℃环境下其低温荷电保持率应不低于初始放电容量的65%，容量恢复应不低于初始放电容量的70%。5.2.8低温储存能力低温储能蓄电池模块按6.5试验时，-20℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的90%。低温储能蓄电池模块按6.5试验时，-30℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的85%。低温储能蓄电池模块按6.5试验时，-40℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的75%。低温储能蓄电池模块按6.5试验时，-50℃环境下外观无膨胀或变形、无漏液或破裂，其容量恢复应不低于初始放电容量的70%。6试验方法6.1试验条件6.1.1环境条件除另有规定外，试验应在指定摄氏温度±2℃、相对湿度5%~30%、大气压力86kPa~106kPa环境下进行。6.1.2测试仪器仪表准确度测量仪器、仪表准确度应满足以下要求：——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%——尺寸测量装置：±0.1%——质量测量装置：±0.1%6.1.3样本量单项指标测试样本量不少于3个。6.1.4充放电截止电压企业建议的充放电截止电压需要在技术文中说明该电压的验证依据。T/NXCL039—20256.2低温储能锂离子单体蓄电池试验6.2.1外观在良好的光线条件下，用目测法检查锂离子二次电池的外观。6.2.2极性用电压表检测锂离子二次电池极性。6.2.3外形尺寸和质量用量具和衡器测量锂离子二次电池的外形尺寸和质量。6.2.4单体蓄电池充电按照GB/T31486—2024规定的步骤开展测试。6.2.5室温放电容量按照GB/T31486—2024规定的步骤开展测试。6.2.6低温放电容量单体蓄电池在不同指定温度-20℃、-30℃、-40℃和-50℃的低温放电容量试验，按照如下步骤进行：a）单体蓄电池模块按照6.2.4方法充电；b）充电后的单体蓄电池在指定温度±2℃下搁置24h；c）在-20±2℃下，以1I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的80%）；在-30±2℃下，以1I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的75%）；在-40±2℃下，以1I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的70%）；在-50±2℃下，以1I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的60%）；d）计量放电容量（以Ah计）。6.2.7低温倍率放电容量单体蓄电池在不同指定温度-20℃、-30℃、-40℃和-50℃的低温倍率放电容量试验，按照如下步骤进行：a）单体蓄电池模块按照6.2.4方法充电；b）充电后的单体蓄电池在指定温度±2℃下搁置24h；c）在-20±2℃环境下，以3I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的80%）；在-30±2℃环境下，以3I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的75%）；在-40±2℃环境下，以3I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的70%）；在-50±2℃环境下，以3I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的60%）；d）计量放电容量（以Ah计）。6.2.8低温充放电性能单体蓄电池在不同指定温度-20℃、-30℃的低温充放电试验，按照如下步骤进行：a)单体蓄电池模块按照6.2.5方法放电；b）单体蓄电池在指定温度±2℃下搁置24h；T/NXCL039—2025c)在指定温度±2℃下，将单体蓄电池以1I1的电流密度充电至企业规定的截止电压或电流降至0.05I1或充电时间达到60min（取先到者充电后搁置2h；d）在-20±2℃下，以1I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的80%）；在-30±2℃下，以1I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的75%）；e）计量放电容量（以Ah计）。6.2.9低温循环性能单体蓄电池在不同指定温度-20℃、-30℃的低温循环试验，按照如下步骤进行：a)单体蓄电池模块按照6.2.5方法放电。b）单体蓄电池在指定温度±2℃下搁置24h；c)在指定温度±2℃下，以1I1的电流密度充电至截止电压或企业规定的电压，充电后搁置10min；d)在指定温度±2℃下，以1I1（A）电流放电至单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压，放e)在-20±2℃测试环境条件下，单体蓄电池低温循环测试重复此恒流充放电循环500圈；在-30±2℃测试环境条件下，单体蓄电池低温循环测试重复此恒流充放电循环300圈；f）计量放电容量（以Ah计）。6.3低温储能锂离子蓄电池模块试验6.3.1室温性能室温性能测试按照GB/T31486—2024规定的项目和步骤开展测试。6.3.2蓄电池模块充电低温储能蓄电池模块在室温25±2℃下充电。蓄电池模块先以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到放电终止电压，搁置1h，然后以1I1（A）电流恒流充电至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时停止充电，若充电过程中有单体蓄电池电压超过充电终止电压0.1V时，则停止充电，充电后搁置1h。6.3.3蓄电池模块放电蓄电池模块按6.3.2方法充电后，室温25±2℃下以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到放电终止电压，计量放电容量（以Ah计）。6.3.4低温放电容量蓄电池模块在不同指定温度-20℃、-30℃、-40℃和-50℃的低温放电容量试验，按照如下步骤进行：a)蓄电池模块按照6.3.2方法充电；b）充电后的蓄电池模块在指定温度±2℃下搁置24h；e）在-20±2℃下，蓄电池模块以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的80%）；在-30±2℃下，蓄电池模块以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的75%）；在-40±2℃下，蓄电池模块以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的70%）；在-50±2℃下，蓄电池模块以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的60%）；d）计量放电容量（以Ah计）。6.3.5低温倍率放电性能T/NXCL039—2025蓄电池模块在不同指定温度-20℃、-30℃、-40℃和-50℃的低温倍率放电容量试验，按照如下步骤进行：a）蓄电池模块按6.3.2方法充电。b）充电后的蓄电池模块在指定温度±2℃下搁置24h；c）在-20±2℃环境下，蓄电池模块以3I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的80%）；在-30±2℃环境下，蓄电池模块以3I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的75%）；在-40±2℃环境下，蓄电池模块以3I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的70%）；在-50±2℃环境下，蓄电池模块以3I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的60%）；e）计量放电容量（以Ah计）。6.3.6低温充放电性能蓄电池模块在不同指定温度-20℃、-30℃的低温充放电试验，按照如下步骤进行：a）蓄电池模块按照6.3.3方法放电；b）蓄电池模块在指定温度下搁置24h；c）在指定温度±2℃下，将蓄电池模块以1I1（A）电流充电，以1I1的电流密度充电至企业规定的截止电压或电流降至0.05I1或充电时间达到60min（取先到者），充电后搁置2h；d）在-20±2℃下，蓄电池模块以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的80%）；在-30±2℃下，蓄电池模块以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到企业提供的放电终止电压（该电压值不低于室温放电终止电压的75%）；e）计量放电容量（以Ah计）。6.3.7低温循环性能蓄电池模块在不同指定温度-20℃、-30℃的低温循环试验，按照如下步骤进行：a)蓄电池模块按照6.3.3方法放电；b)蓄电池模块在指定温度±2℃下搁置24h；c)在指定温度±2℃下，蓄电池模块以1I1的电流密度充电至任一单体蓄电池电压达到截止电压或企业规定的电压，充电后搁置10min；d）在指定温度±2℃下，蓄电池模块以1I1（A）电流放电至任一单体蓄电池电压达到达到企业提供的放电终止电压，放电后搁置10min；e）在-20±2℃测试环境条件下，蓄电池模块低温循环测试重复此恒流充放电循环500圈；在-30±2℃测试环境条件下，蓄电池模块低温循环测试重复此恒流充放电循环300圈；f）计量放电容量（以Ah计）。6.4低温荷电保持与容量恢复能力低温荷电保持与容量恢复能力按照如下步骤进行：a）室温下，单体蓄电池按照6.2.4方法充电，蓄电池模块按照6.3.2方法充电；b）单体蓄电池或蓄电池模块在指定温度±2℃下储存7d，此处指定温度是指-20℃、-30℃、-40℃和-50℃;c）单体蓄电池或蓄电池模块在室温下搁置5h后，以1I1（A）电流放电，直至单体蓄电池或蓄电池模块中任一单体蓄电池