《电动汽车用蓄电池多因素耦合电性能评价方法》编制说明

《电动汽车用蓄电池多因素耦合电性能评价方

法》

编制说明

目次

一、任务简介.............................................................................1

1.任务来源..........................................................................1

2.制定本标准的目的.................................................................1

3.制定木标准的意义.................................................................1

4.实施任务的组织简介...............................................................1

二、主要工作过程........................................................................3

三、编制原则，标准的适用范围、主要内容.................................................3

I.编制原贝！1.................................................................................................................................................3

2.标准的适用范围...................................................................4

3.标准的主要内容...................................................................4

四、指标或试验方法确定情况.............................................................8

1.测试温度.........................................................................8

2.计算公式.........................................................................8

五、涉及专利情况说明....................................................................8

六、预期达到的社会效益等情况...........................................................8

七、采用国际标准和国外先进标准的程度...................................................8

八、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的协调性....................................9

九、重大分歧意见的处理经过和依据.......................................................9

十、贯彻本标准的要求和措施建议.........................................................9

十一、废止现行有关标准的建议...........................................................9

十二、其他说明..........................................................................9

《电动汽车用蓄电池多因素耦合电性能评价方法》编制说明

（征求意见稿）

一、任务简介

1.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：2023020,项目名称“电动汽车

用蓄电池多因素耦合电性能评价方法”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。

2.制定本标准的目的

通过制定本标准，建立起电动汽车用蓄电池多因素耦合电性能的评价方法，便于行

业内企业间的技术交流和产品的优劣等级评价，最终对动力电池行业的整体发展起到促

进作用。

3.制定本标准的意义

十二五”期间我国新能源汽车产销量逐年增长，2021年1至11月，我国动力电池装

机量累计达128.3GW%同比增长153%。到2023年末，全球电动汽车销量接近1400

万辆，而在中国，2023年纯电动汽车销量达到了668.5万辆，同比增长24.6%,而插电

式混合动力汽车（PHEV）增长84.7%至280.4万辆。随着新能源汽车销量的不断上涨,

对其的性能要求也不断增强，期中续航里程等更是决定新能源汽车市场占有率的主要指

标。

锂离子动力电池是新能源汽车的核心部件，决定着新能源汽车的主要性能指标。如

电池的放电容量决定了新能源汽车的续航里程，电池的循环次数决定了新能源汽车的使

用年限。因此，可以说动力电池的好坏直接决定了新能源汽车的好坏，也间接决定了新

能源汽车的市场竞争力和占有率。

影响锂离子动力电池性能和寿命的因素有很多，除了电池本身材料和制作工艺外，

外部因素如充放电循环、行驶路况（振动）和温度等也是影响电池性能和寿命的重要原

因之一。众所周知，新能源汽车的标称续航里程与实际续航里程要相差很多，并且容量

保持率也很难达到各大厂商所宣传的指标。造成这样的结果，除了个人驾驶习惯和方法

有所区别外，这些指标的测定多是在标准环境下进行，没有考虑温湿度变化和行驶过程

中的路况所带来的影响。

目前标准中对于电池的电性能可靠性评价方法还不完善，尤其是多因素耦合的影响

评价缺失，无法还原电池在真实使用条件下的功能受环境变化影响情况，因此急需一种

能够评价在多种因素耦合作用下电池功能所受影响的标准和方法。

4.实施任务的组织简介

（1）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C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C

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公司。

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c2016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18()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11B%；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5()0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

2

二、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《电动汽车用蓄电池多因素耦

合电性能评价方法》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°一一会

议重点讨论了动力电池多因素耦合电性能可靠性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《电动汽车用蓄电池多因素耦

合电性能评价方法》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、多叙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。

三、编制原则，标准的适用范围、主要内容

1.编制原则

⑴按照GB/T1.1-202（）《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、锂离子动力电池技术水平以及对动力电池功能性可靠

性的评价需求，确定动力电池多因素耦合电性能可靠性评价方法的适用范围，确定了测

试试验条件及方法，规定了数据处理方法及特征参数的建立过程。

（3）保持与GB38031-2020《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动汽车用蓄电池电性能可靠性等级，通过对电池进

行振动、温度、湿度和充放电的综合测试，获得对应于电池电性能可靠性的评价指标数

据，将数据代入评价公式，即可求得样品的电池电性能可靠性评价系数。该系数可用于

3

对电动汽车用蓄电池的电性能可靠性进行定量评价。

2.标准的适用范围

本文件适用于装载在电动汽车上的动力电池（包含液态锂离子电池及固态锂离子电

池），其他类型（消费类、储能用、固态等）锂离子电池参照执行。

3.标准的主要内容

本文件规定了电动汽车用蓄电池多因素耦合电性能评价方法的测试范围、规范性引

用文件、符号、试验条件、试验方法、数据处理方法、各可靠性指标的计算方法、可靠

性失效系数的计算方法和定量评价规则。

本文件规定的试验方法如下：

1、四综合测试

对电池样品进行四综合测试，测试步骤如下：

a）样品容量标定：试验开始前，电池样品先以制造商规定且不小于1/3C的电流放电

至制造商技术条件中规定的放电终止电压，搁置lh（或制造商提供的不大于lh的搁置时

间），然后按制造商提供且不小于1/3C的充电电流进行充电，充电后搁置lh（或制造商

提供的不大于lh的搁置时间）。之后再以制造商规定且不小于1/3C的电流放电至制造商

技术条件中规定的放电终止电压，重复3次，以第三次的放电容量作为标定容量。

b）直流内阻测试：电池样品先以制造商规定且不小于1/3C的电流放电至制造商技术

条件中规定的放电终止电压，搁置lh（或制造商提供的不大于lh的搁置时间），然后按

制造商提供且不小于1/3C的充电电流进行充电，充电后搁置lh（或制造商提供的不大于

lh的搁置时间）。将电池样品以制造商提供且不小于1/3C的放电电流放电至50%SOC,

放电容量以容量标定结果为基准，之后以3C电流放电10S,以放电前后电压差和放电

电流计算直流内阻。

c）开路电压测试：电池样品先以制造商规定且不小于1/3C的电流放电至制造商技术

条件中规定的放电终止电压，搁置lh（或制造商提供的不大于lh的搁置时间），然后按

制造商提供且不小于1/3C的充电电流进行充电，充电后搁置lh（或制造商提供的不大于

lh的搁置时间）。使用万用表或交流阻抗仪测量电池的开路电压。

d）交流内阻测试：对开路电压测试完成后的电池样品使用交流阻抗仪进行电池交流

内阻的测试，测试过程中交流阻抗仪的测试频率设置为lOOOHzo

e）调整SOC：将测试完开路电压的电池样品以制造商提供且不小于1/3C的放电电

流放电，至制造商规定且大于50%的SOC。

。样品安装：按照试验对象车辆安装位置和GB/T2423.43的要求，将试验对象安装

在振动台上。每个方向分别施加随机振动载荷，加载顺序应为z轴随机、y轴随机、x

轴随机（汽车行驶方向为K轴方向，另一垂直于行驶方向的水平方向为y轴方向）。检

测机构也可自行选择顺序，以缩短转换时间。测试过程按照GB/T2423.56进行，

g）四综合测试：将电池样品安装在振动台上之后，连接充放电仪。参照

IEC62660-2-20106.1.1设置振动参数，见表1；振动过程中施加温度和湿度控制，设置

参数见表2；振动过程按照制造商规定的最高最低截至电压进行1/3C充放电；整个振动

过程记录电池的电压和温度，测试完成后检查电池状态，是否有破裂、漏液、极耳损伤

4

等情况。

h）样品后处理：完成四综合测试后，按照a、b、c中所述对电池进行容量标定、直

流内阻测试和开路电压。

i）对电池样品进行CT扫描，检查电池样品极耳与正负极连接情况，如有必要，可

对电池进行拆解检查，确定电池内部的破坏情况。

表1振动测试条件

频率（Hz）功率谱密度((111/52)2/Hz)

1020

556.5

1800.25

3000.25

3600.14

100()0.14

2(X)00.14

RMS27.8(m/s2)

表2振动时间与环境温度对应值

累计持续时间（min）阶段持续时间（min）测试环境温度（°C）测试环境相对湿度

0/25℃±2℃80%

4848-20℃±2℃

168120-20℃±2℃

2164825℃±2℃80%

2402455℃±2℃80%

48012055℃±2℃80%

2、可靠性指标系数的计算方法

a）容量变化率

电池的容量变化率使用公式1进行计算;、

Xi=等x100%(1)

式中：

xi——容量变化率；

Q一—四综合测试前电池样品的标定容量；

。、一一四综合测试后电池样品的标定容量；

b）直流内阻变化率

电池样品的直流内阻变化率使用公式2进行计算:

5

X2=R.-RDCx]00%(2)

RDC

式中：

X2——直流内阻变化率；

Roc——四综合测试前电池样品的直流内阻；

R'DC一—四综合测试后的电池样品直流内阻；

C)交流内阻变化率

电池样品的交流内阻变化率使用公式3进行计算：

x3=RAC-RACx100%(3)

RAC

式中：

X3——交流内阻变化率；

RAC——四综合测试前电池样品的交流内阻；

R'AC一—四综合测试后的电池样品交流内阻；

d)开路电压变化率

电池样品的开路电压变化率使用公式4进行计算：

x=℃Vx100%(4)

4Vocv

式中：

X4——开路电压变化率；

Voc-v一一四综合测试前电池样品的满电态开路电压；

rocv一一四综合测试后电池样品的满电态开率电压；

e)监控电压赋值规则

四综合测试过程中监控电池单体的电压，如电池单体电压在1s内波动大于0.15V,

离散电性能可靠性指标yl为0；反之，该值为1。

f)结构评价规则

四综合测试前后对电池单体进行结构检查，结构状态用y2表示。采用CT进行无损

扫描或拆解检查，如内部结构发现损伤，该值为0；如内部未发现损伤，该值为1。

3、电性能可靠系数的计算

a)单项连续电性能可靠性失效指标计算公式如下：

Pi=exp(xlref-Xj)-1,(5)

式中：

四一一单项电性能连续指标失效系数，其中2,3,4；

刘一一单项电性能连续指标，其中2,3,4；

——连续性指标的失效阈值(Q，2,3,4),其值分别为0.2、0.3、0.3、0.1；

单项离散电性能可靠性失效指标计算公式：

Pj=*⑹

式中：

仍一一单项电性能离散性指标失效系数，其中尸1,2；

yj——单项电性能离散性指标，其中尸1,2;

6

b）电性能可靠性失效系数计算

电池电性能可靠性系数计算公式如下：

1

QE=nsiiPpxnf=ipp⑺

式中：

&-——电性能可靠性失效系数；

卬i一一连续可靠性失效指标的权重系数（i=l,2,3,4）,其值分别为0.8、0.5、

0.2,0.3；

“一一离散可靠性失效指标的权重系数（;=1,2）,其值分别为0.5、0.5；

4、失效判断与评价

a）电池样品失效阈值见表3：

表3电池样品电性能可靠性失效阈值

序号可靠性评价指标失效指标/失效阈值备注

1外观破裂、折断、排气

2容量变化率>20%

3直流内阻变化率>10%

4交流内阻变化率>10%

5开路电压变化率>10%

指单体电压1s内

5电压跳变>0.15V

采样值

极耳连接断裂、

6结构检查内部结构损伤

隔膜损伤等

b）电池电性能可靠性评价

将可靠性评价指标带入公式7,计算可靠性评价系数，并以该系数对电池进行

定量分级，分级方法见表4.

表4电性能可靠性评价分级方法

可靠性评价系数（Q）

评价等级

值

0完全失效

0<Qw0.3差

0.3<(?<0.8中

0.8<(?<1优

7

四、指标或试验方法确定情况

1.测试温度

四综合测试以及测试前后的可靠性指标的获取过程中，环境温度对指标的测试和设

备的运行状态都有一定的影响，为保持测试结果的一致性，参考现有国标可靠性测试时

的温度规定，选取测试环境温度为22c±5℃。

2.计算公式

该评价方法的核心是于电池电性能可靠性评价方程，通过该方程的计兑，得到电池

电性能可靠性评价系数，用以评价电池阳平的电性能可靠性。该方程所需的各个参数均

是通过大量的试验获得，通过对比标准电池样品在不同试验条件下的可靠性指标参数变

化，归纳出各影响因素的权重，如图1所示，再根据拆解研究等研究方法，探究各因素

对电池电性能可靠性指标参数的影响机理，结合大数据回归分析，最终建立动力电池电

性能可靠性评价方程。

10。

(

％

)95-

#

/

举90-

嘲

炸

85-

80-

696192288

时间(h)