T∕SEIA 001-2019 电动自行车用锂离子蓄电池技术要求及检测规范

T/SEIA001—2019电动自行车用锂离子蓄电池技术要求及检测规范深圳市电动自行车行业协会发布T/SEIA001—2019 I 2规范性引用文件 33术语和定义 44基本实验条件 45一般技术要求 66锂离子电池技术要求 77锂离子电池组技术要求 8质量评定 9包装、运输及贮存 T/SEIA001—2019Ⅱ本规范按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本规范由深圳市电动自行车行业协会提出。本规范由深圳市电动自行车行业协会管理归口。本规范起草单位：深圳市计量质量检测研究院。本规范主要参与单位：深圳市电动自行车行业协会、深圳市计量质量检测研究院、深圳大学化学与环境工程学院、深圳市城市安全技术研究院消防中心、中国质量认证中心深圳分中心、浙江超威创元实业有限公司、宜宾市物源科技有限公司、深圳市比孚新能源科技有限公司、深圳市顺为新能源技术有限公司、深圳慧大成智能科技有限公司、深圳微电充科技有限公司、深圳市优兴物联网科技有限公司、台铃集团、雅迪集团、广东松吉机车有限公司、深圳市智锂能源科技有限公司。本规范主要起草人：杨华、杨东平、张培新、李博、陈昱、柯克、蒋飞燕、宁安民、栾金林、何祥、黄建塔、顾友军、谢继发、韦士富、戴宗新、任焕、李振文、林斌、张斌、文萃。T/SEIA001—2019电动自行车用锂离子蓄电池技术要求及检测规范本规范规定了电动自行车用锂离子蓄电池的术语和定义、技术要求、测试方法、标识、包装运输和贮存。本规范适用于在深圳地区使用的电动自行车用锂离子蓄电池组(以下简称电池组)。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，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。GB4943.1信息技术设备安全第1部分：通用要求GB5296.1消费品使用说明第1部分：总则GB31241便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求GB/T36972电动自行车用锂离子蓄电池GB/T36943电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求GB/T36945电动自行车用锂离子蓄电池词汇QB/T2947.3电动自行车用蓄电池及充电器第3部分：锂离子蓄电池及充电器GB/T31484电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T31485电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法GB/T31486电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法QB/T4428电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸GB/T36672电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB191包装储运图示标志T/SEIA001—20194GB/T36945标准界定的以及以下术语和定义适用于本文件。3.1锂离子电池Lithiumionbattery含有锂离子的能够直接将化学能转化为电能的基本单元装置，该装置包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。3.2电动自行车用锂离子电池组Lithium-ionbatteriesforelectricbicycle由多个锂离子电池单体按照电压、尺寸、极端排列、容量和倍率性组合而成，含有电池管理系统、专为电动自行车提供电能的装置。3.3额定容量ratedcapacity室温下，完全充电的蓄电池以1h(A)电流放电至放电截止电压时所放出的容量(Ah)。在1h(A)规定的放电电流条件下，由造商标明的容量值(Ah)。3.4容量恢复能力capacityrecovery完全充电的蓄电池在一定温度下贮存一定时间后，完全放电后再进行充电，并再次放电的容量。3.5蓄电池控制单元batterycontrolunit(BCU)控制、管理、检测或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车辆控制器通讯的电子装置。4.1符号下列符号适用于本文件。C₁:为1小时率额定容量(Ah)。I₁:为1小时率放电电流，其数值等于C₁(A)。Ca:初始容量，其数值等于三次I₁(A)放电试验结果的平均值(Ah)4.2实验的环境条件除非另有规定外，试验应在下列条件下进行：a)温度：20℃±5℃b)相对湿度：不大于85%c)大气压：86kPa～106kPa本标准所提到的常温为：25℃±2℃5T/SEIA001—20194.3测量仪器、仪表准确度测量仪器、仪表准确度应满足以下要求：a)电压测量装置：不低于±0.5%;b)电流测量装置：不低于±0.5%;c)时间测量装置：±0.1%;d)尺寸测量装置：±0.1%;e)温度测量装置：±0.5℃;f)容量测量装置：±1%;g)质量测量装置：±0.5%。4.4安全工作参数为确保蓄电池在不同条件下的使用安全，应规定其安全工作条件(如下表1),制造商应在规格说明书中至少标明表1中所示的信息。表1规格书中至少表明的信息安全工作参数符号电池组充电限制电压Ucl√√充电上限电压Uup√√放电终止电压Udo√√最大放电电流√√上限充电温度Tcm√√上限放电温度Tdm√√4.5测试用充电程序常温下，先以1/1(A)电流恒流放电至放电终止电压，然后以0.5/1(A)电流恒流充电至充电限制电压时转恒压充电，直到充电电流小于或等于0.05/1(A),最长充电时间不大于8h,停止充电。T/SEIA001—201965一般技术要求5.1外观、尺寸、重量和极性标志a)电池组表面应清洁、无锈蚀、无划痕、无变形及其它机械损伤，无漏液现象；b)电池组应有极性标志，且标志正确清晰；c)电池组尺寸、重量应符合制造商规定的要求。电池组产品应用简体中文在本体上标有以下标识：a)产品名称b)产品型号c)标称电压d)额定容量e)最大工作电流f)制造商或商标g)生产日期或生产批号h)环保标志(回收标志)i)注意事项或警示说明注：以上标识要有与之对应的名称。锂离子电池组的最大输出电压小于等于60V。将锂离子电池组按4.5方法充满电，静放2h后，用电压表测量其电压。5.4蓄电池控制单元BCUb)蓄电池数据采集：电池序列号、制造商编码、实时电流、单体电压、单体温度、充放电次数、满充容量和满充单体电池电压等数据；c)故障报警功能：具有单体过压报警、温度报警、过电流报警、输出报警信号和报警指示；d)蓄电池充放电保护、防损坏保护：具有单体电池电压保护、温度保护和防损坏保护功能，与充电机通讯，实时将数据传输至安全平台，并具有切断电池充放电主电路功能；e)BCU能与整车控制器、充电柜和安全平台之间具有RS485和无线通讯功能。T/SEIA001—201976锂离子电池技术要求6.1.1高温外部短路按照如下步骤进行：a)电池按照4.5规定的试验方法充满电；b)放置在55℃±5℃的环境中，待电池表面温度达到55℃±5℃后，再放置30min;c)用导线连接电池正负极端，并确保全部外部电阻为80mΩ±20mΩ;d)试验过程中监测电池温度变化，当出现以下两种情形之一时，试验终止：1)电池温度下降到比峰值低20%;2)短接时间达到24h。要求：电池应不起火、不爆炸，最高温度不超过150℃。6.1.2过充电按照如下步骤进行：a)电池按照4.5规定的试验方法充满电；b)以1l1(A)电流恒流充电至充电终止电压的1.5倍或充电时间达到1h后停止充电。要求：电池应不起火、不爆炸。按照如下步骤进行：a)电池先以1/1(A)电流放电至放电终止电压；b)电池以1/(A)电流反向充电90min。要求：电池应不起火、不爆炸。按照如下步骤进行：a)电池按照4.5规定的试验方法充满电。b)按下列条件进行试验，每个电池只接受一次挤压：---挤压方向：垂直于电池极板方向施压(参考图1所示);---挤压板形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池的尺寸；---挤压速度：(5±1)mm/s;---挤压程度：挤压至电池原尺寸的70%,或挤压力达到30kN时，保持5min后停止试验。要求：电池应不起火、不爆炸。图1单体挤压板和挤压示意图T/SEIA001—201986.1.5重物冲击按照如下步骤进行：a)电池按照4.5规定的试验方法充满电；b)电池置于平台表面，将直径为15.8mm±0.2mm的金属棒横置在电池几何中心上表面，采用质量为9.1kg±0.1kg的重物从610mm±25mm的高处自由落体状态撞击放有金属棒的电池表面。c)观察6h。要求圆柱型电池冲击试验时使其纵轴向与重物表面平行，金属棒与电池纵轴向垂直，方型电池只对宽面进行冲击试验。扣式电池进行冲击试验时将金属棒横跨过电池表面中心。1个样品只做一次冲击试验。要求：电池应不起火、不爆炸。按照如下步骤进行：a)电池按照4.5规定的试验方法充满电；b)电池放入试验箱中。试验箱以(5±2)℃/min的温升速率进行升温，当箱内温度达到130℃±2℃后恒温；c)恒温30min;要求：电池应不起火、不爆炸。6.2环境适应性6.2.1高低温冲击电池按照4.5规定的试验方法充满电后，放置在试验箱中，按照如下步骤进行试验(见图2):a)将电池放入温度为72℃±2℃的实验箱中保持6h;b)后将实验箱温度降为-40℃±2℃,并保持6h;温度转换时间不大于30min;c)再次将实验箱温度升为72℃±2℃,温度转换时间不大于30min;d)重复步骤a)～c),共循环10次；要求：电池应不起火、不爆炸、不漏液。图2温度循环流程示意图T/SEIA001—201996.2.2机械冲击按照如下步骤进行：a)电池按照4.5规定的试验方法充满电；b)将电池固定在冲击台上，进行半正弦脉冲冲击试验，在最初的3ms内，最小平均加速度为75gn,峰值加速度为150gn±25gn,脉冲持续时间为6ms±1ms;电池每个方向进行三次加速度冲击试验，圆柱型电池按照其轴向和径向两个方向进行冲击试验，方型和软包装电池按照三个相互垂直的方向依次进行冲击试验。要求：电池应不起火、不爆炸、不漏液。6.2.3自由跌落按照如下步骤进行：a)电池按照4.5规定的试验方法充满电；b)按1m的跌落高度自由落体跌落于混凝土板上；圆柱型电池两个端面各跌落一次，圆柱面跌落两次，共计进行四次跌落试验；方型和软包装电池每个面各跌落一次，共进行六次试验。要求：电池应不起火、不爆炸。7锂离子电池组技术要求7.1.1初始容量Ca按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电，并搁置1h;b)常温下，以1h(A)电流放电至放电终止电压；计量放电容量。c)上述试验重复循环3次，计算3次测试结果的平均值，即为初始容量C。要求：电池组放电容量应在第三次或之前达到额定容量。T/SEIA001—20197.1.2低温放电容量按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池组放入-10℃±2℃的低温箱搁置8小时后，以1/1(A)电流放电至放电终止电压；计量放电容量。要求：电池组低温放电容量应不低于初始容量的70%。7.1.3高温放电容量按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池组放入55℃±2℃的高温箱搁置8小时后，以1h(A)电流放电至放电终止电压；计量放电容量。要求：电池组高温放电容量应不低于初始容量的90%。7.1.4高温容量恢复能力按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池组放入55℃±2℃的高温箱储存7d后，取出在常温下搁置5h;c)在常温下，以1L1(A)电流放电至放电终止电压；d)再按照4.5方法充满电；e)在常温下，以1h(A)电流放电至放电终止电压；计量恢复容量。要求：电池组的恢复容量应不低于初始容量的90%。7.1.5循环寿命按照如下步骤进行：a)在常温下，将锂离子蓄电组以1/1(A)电流放电至放电终止电压，搁置0.5小时；b)按照4.5方法充满电后，搁置0.5小时；c)在常温下，以1h(A)电流放电至放电终止电压，计量放电容量，并搁置0.5h;11T/SEIA001—2019d)按照b)～c)工步进行下一个循环，直至第300次循环，若放电容量高于额定容量的90%,则终止试验；若放电容量低于额定容量的90%,则继续循环，直至第500次循环停止试验，并计量第500次循环的放电容量。要求：电池组第300次循环的放电容量应不低于初始容量的90%,或第500次循环的放电容量应不低于初始容量的80%。7.2.1过充电按照如下步骤进行：a)电池组拆除保护装置后，按照4.5方法充满电，搁置0.5h;b)常温下，以0.5/1(A)电流恒流、限压n×5V(n为电池组内单体电池或单体电池并联块的串联级数数)充电90min。当电池组在充电中出现爆炸、起火时停止充电，测试结束；c)搁置6h。要求：电池组进行试验时，应不起火、不爆炸、不漏液。按照如下步骤进行：a)电池组拆除保护装置后，按照4.5方法充满电，搁置0.5h;b)将电池组中的任一单体电池进行放电至放电终止电压，其余单体电池均为充满电状态，再以1/1(A)恒流放电60min;要求：电池组进行试验时，应不起火、不爆炸、不漏液。按照如下步骤进行：a)电池组拆除保护装置后，按照4.5方法充满电，搁置0.5h;b)将电池组的正负极用电阻为80mΩ±20mΩ的外部导线短路，直至电池组电压小于0.2V;要求：电池组进行试验时，应不起火、不爆炸、不漏液。T/SEIA001—20197.2.4过充电保护按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)电池组以1.5倍标称电压和1l(A)电流恒压恒流充电24h。要求：电池组应不漏液、不起火、不爆炸，工作正常。7.2.5过放电保护按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池组先以1h(A)电流放电至终止电压后，再继续以0.2/1(A)恒流放电24h。要求：电池组应不漏液、不起火、不爆炸，工作正常。7.2.6短路保护按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池组的充放电端的正负极用外部导线短接0.5h,外部导线的电阻为80mΩ±20mΩ;C)断开外电路，待保护装置恢复工作后，测量并记录电池组端口电压。要求：电池组应不漏液、不起火、不爆炸，工作正常。7.2.7放电过流保护按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池组以最大放电电流值的1.5倍放电1h。要求：电池组应不漏液、不起火、不爆炸；恢复后，电池组应正常工作。7.2.8热滥用按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将满电的电池组放置在温箱中，并以5℃/min的速率由常温升至130℃±2℃,并保持此温度1h后停止加热；要求：电池组进行试验时，应不漏液、不起火、不爆炸。7.2.9挤压按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)按下列条件进行试验，每个电池只接受一次挤压：---挤压方向：垂直于电池组中单体电池排列方向施压(参考图3所示);---挤压板形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池的尺寸；---挤压速度：(5±1)mm/s;---挤压程度：挤压至电池原尺寸的70%,或挤压力达到30kN时，保持5min后停止试验。要求：电池组进行试验时，应不起火、不爆炸。图3挤压板和挤压示意图7.2.10材料阻燃电池组的非金属材料，如电池组合、插座插头、连接导线等等应当能承受GB/T5169.16的试验，应符合V-0等级要求。T/SEIA001—20197.3环境适应性按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)常温条件下，将电池组放入低气压箱中，设置试验箱中气压为11.6kPa,保持6h;要求：电池组试验后，应不漏液、不起火、不爆炸。电池组按照4.5方法充满电后，放置在试验箱中，按照如下步骤进行试验(见图4):a)在72℃±2℃的温度下保持4h;b)在20℃±2℃的温度下保持2h,温度转换时间不大于30min;c)在-20℃±2℃的温度下保持4h,温度转换时间不大于30min;d)重复步骤a)～c),共循环5次；e)将电池组放置在20℃±5℃的环境温度下7天。要求：电池组应不漏液、不起火、不爆炸。图4温度循环流程示意图T/SEIA001—2019按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5规定的试验方法充满电；b)将电池组紧固在振动试验台上，按表3中的参数进行正弦振动测试。C)电池组施加振幅为0.76mm的简谐振动，最大行程1.52mm,振动频率在10Hz～55Hz之间，以1Hz/mind)分别在电池组的X、Y、Z方向上进行，每个方向在频率10Hz～55Hz间扫频循环测试90min±5min,测试结束后搁置1h;e)在常温下，以1L1(A)电流放电至放电终止电压，计量放电容量。要求：电池组应不泄露、不起火、不爆炸，放电容量不低于初始容量的95%。搁置时间(h)振动时间(min)X轴方向振动Y轴方向振动Z轴方向振动1按照如下步骤进行试验：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池固定在冲击台上，进行半正弦脉冲冲击实验，在最初的3ms内，最小平均加速度为75gn,峰值加速度为150gn±25gn,脉冲持续时间为6ms±1ms。按照电池轴向和径向两个方向进行冲击试验，每个方向进行三次加速度冲击试验。要求：电池组应不泄露、不起火、不爆炸。按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)电池组正负极端子向下从1m(最低点高度)高度处自由跌落到混凝土水泥地面上；T/SEIA001—2019c)电池组从X、Y、Z三个方向各自由跌落一次。要求：电池组应不泄露、不起火、不爆炸。按照如下步骤进行试验：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池放入温度为40℃±2℃,相对湿度为90%±2%的恒温恒湿箱中，保持48h;c)取出电池置于常温下保持6h;要求：电池组应不泄露、不起火、不爆炸。产品的防水性能应达到GB/T4208规定的IPX5。按照如下步骤进行：a)电池组按照4.5方法充满电；b)将电池组浸入20℃±5℃的水槽中，深度以浸没电池组最上端为准，保持24h;c)将样品取出，在常温下搁置4小时；c)对电池组进行目测检查。要求：电池组应不泄露、不起火、不爆炸。按照如下步骤进行：a)按照GB/T17626.2标准要求进行测试；b)放电等级：接触放电±4kV;空气放电±8kV;要求：电池组应能正常工作。T/SEIA001—20198.1试验项目依据下表进行型式试验检测：表3型式试验项目序号类别检验项目条款号样品编号一般技术要求：1整机一般要求外观、尺寸、重量和极性