GB-T 26184-2010 中文版（锂离子电池总成要求）

GB/T26184-2010中文版（锂离子电池总成通用要求）前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由机械科学研究总院归口。本标准负责起草单位：机械科学研究总院、中国电子商会电源专业委员会。本标准参加起草单位：机械科学研究总院先进制造技术研究中心、中信国安盟固利新能源科技有限公司、比亚迪股份有限公司、天空能源(洛阳)有限公司、咸阳威力克能源有限公司、中大汽车集团、北京神州巨电新能源技术开发有限公司、润峰电力有限公司、郑州日产汽车有限公司、安徽安凯汽车股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司、中国第一汽车集团公司。本标准主要起草人：XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX。本标准为首次发布。1范围本标准规定了锂离子电池总成（以下简称“电池总成”）的术语和定义、分类与型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于由锂离子单体电池、电池管理系统、结构件、连接装置及防护部件等组成的可充电锂离子电池总成，广泛应用于电动汽车、储能设备、工业设备、便携式电子设备等领域，不适用于单独的锂离子单体电池及军用、航空航天专用锂离子电池总成（另有专用标准规定）。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。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。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T18332.1电动车辆安全要求第1部分：车载储能装置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GB/T17626电磁兼容试验和测量技术SJ/T11364电子信息产品污染控制标识要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1锂离子电池总成lithium-ionbatteryassembly由一个或多个锂离子单体电池、电池管理系统（BMS）、结构支撑件、电气连接部件、热管理部件及防护外壳等组成，具备独立供电功能、可直接安装使用的完整储能单元。3.2标称电压nominalvoltage电池总成在正常工作条件下，规定的标准输出电压，由组成电池总成的单体电池串联数量及单体标称电压计算确定，允许偏差±2%。3.3额定容量ratedcapacity在本标准规定的试验条件下，电池总成能够持续输出的最小电量，单位为安时（Ah）或瓦时（Wh），其值不低于设计标称容量的90%。3.4电池管理系统batterymanagementsystem（BMS）用于监测电池总成的电压、电流、温度等参数，实现充放电保护、电量估算（SOC）、健康状态评估（SOH）、单体电池均衡及通信功能的电子控制系统。3.5热失控thermalrunaway电池总成内部因过热导致反应速率急剧加快，产生大量热量和气体，进而引发燃烧、爆炸等危险现象的连锁反应。3.6循环寿命cyclelife电池总成在规定的充放电条件下，容量衰减至初始额定容量80%时所完成的充放电循环次数。4分类与型号4.1分类4.1.1按用途分类：分为动力型锂离子电池总成（用于电动汽车、电动工具等需要高功率输出的设备）和储能型锂离子电池总成（用于电网储能、家庭储能、应急电源等需要长时间储能的设备）。4.1.2按封装形式分类：分为方形锂离子电池总成、圆柱形锂离子电池总成、软包锂离子电池总成。4.1.3按冷却方式分类：分为自然冷却型、强制风冷型、液冷型锂离子电池总成。4.2型号电池总成的型号由以下部分组成，各部分用短横线“-”分隔：LBZ-X-Y-Z说明：LBZ：锂离子电池总成的缩写（Li-ionBatteryAssembly）；X：用途代码，D表示动力型，C表示储能型；Y：标称容量，单位为Ah，取整数表示；Z：标称电压，单位为V，取整数表示。示例：LBZ-D-100-36表示标称容量100Ah、标称电压36V的动力型锂离子电池总成。4.3锂离子电池总成的组成电池总成应至少包含以下核心部件，各部件应符合相应标准要求：a)锂离子单体电池：应符合GB/T31485的相关要求；b)电池管理系统（BMS）：具备电压、电流、温度监测，过充、过放、过流、过热保护，单体均衡，SOC/SOH估算及通信功能；c)结构件：包括外壳、固定支架等，具备足够的机械强度和防护性能；d)电气连接部件：包括母排、连接线、连接器等，接触良好，绝缘可靠；e)热管理部件：根据冷却方式配置散热片、风扇、冷却管路等，确保电池总成工作温度在规定范围；f)防护部件：包括绝缘层、防爆阀、防火结构等，应对过压、过热、短路等风险。5技术要求5.1外观要求5.1.1电池总成外壳应平整、无破损、无变形、无裂纹、无明显划痕和锈蚀，表面涂层均匀，无脱落现象。5.1.2电池总成的标识、铭牌应清晰、完整，无模糊、脱落，标识内容应符合本标准第8章的要求。5.1.3电气接口、通信接口应完好，无损坏、无松动，接口处绝缘层无破损，接触良好。5.1.4电池总成内部无异物、无漏液、无异味，各部件连接牢固，无松动、脱落现象。5.2尺寸与质量要求5.2.1电池总成的外形尺寸应符合设计图纸要求，尺寸偏差应控制在±1%范围内，关键安装尺寸偏差不超过±0.5%。5.2.2电池总成的质量应与设计标称质量一致，质量偏差不超过±3%。5.3电性能要求5.3.1标称电压与容量：电池总成的标称电压、额定容量应符合设计要求，在25℃±2℃环境下，0.5C充放电循环3次后，放电容量不低于额定容量的95%。5.3.2充放电性能：在25℃±2℃环境下，按规定的充放电制度进行充放电，充电时间不超过设计规定值的120%，放电时间不低于设计规定值的90%；充放电过程中无异常发热、漏液、冒烟等现象。5.3.3内阻：电池总成的直流内阻应符合设计要求，常温下测得的内阻不超过设计值的120%，内阻一致性偏差不超过10%。5.3.4循环寿命：动力型电池总成循环寿命不低于2000次，储能型电池总成循环寿命不低于1000次，循环结束后容量保持率不低于80%，且无安全异常。5.3.5自放电率：电池总成在满电状态下，25℃±2℃环境中静置30天后，自放电率不超过3%/月。5.3.6能量效率：在额定工况下，电池总成的充放电能量效率不低于90%。5.4安全性能要求5.4.1电气安全：a)过充保护：当电池总成单体电压超过设定保护值（通常为4.25V±0.05V）时，BMS应在100ms内切断充电回路，停止充电，解除过充后可恢复正常充放电。b)过放保护：当电池总成单体电压低于设定保护值（通常为2.5V±0.05V）时，BMS应在100ms内切断放电回路，停止放电，充电后可恢复正常。c)过流保护：当放电电流超过额定电流的2倍时，BMS应在50ms内切断放电回路；当充电电流超过额定电流的1.5倍时，应切断充电回路，故障排除后可恢复。d)短路保护：电池总成输出端发生短路（短路电阻≤1mΩ）时，BMS应在10ms内切断回路，短路解除后可恢复正常，短路过程中无起火、爆炸、漏液现象。e)绝缘性能：电池总成外壳与正极、负极之间的绝缘电阻，在1000VDC测试条件下，不低于20MΩ，绝缘性能稳定，无绝缘击穿现象。5.4.2机械安全：a)振动试验：按GB/T2423.10的规定进行正弦振动试验，试验后电池总成无破损、无松动，电性能符合本标准5.3的要求，无安全异常。b)冲击试验：从1m高度自由跌落至硬质平面，跌落3次（分别为正面、侧面、底面），试验后电池总成无破损、无漏液、无起火、无爆炸，电性能基本正常。c)挤压试验：施加50kN挤压力，挤压方向为电池总成最大受力面，试验后无热失控、无起火、无爆炸，外壳无破裂。d)针刺试验（可选）：用直径5mm的钢针缓慢刺入电池总成，停留1小时，无起火、无爆炸现象。5.4.3热安全：a)高温稳定性：在60℃±2℃环境下静置24小时，电池总成无漏液、无鼓胀、无起火、无爆炸，电性能无明显衰减。b)低温稳定性：在-20℃±2℃环境下静置24小时，电池总成无破损、无漏液，放电容量不低于额定容量的90%。c)热失控防护：电池总成应具备热隔离、排气、阻燃结构，单体热失控后，24小时内不蔓延至整个电池总成，无起火、无爆炸。d)防爆要求：电池总成应配备防爆阀，当内部压力达到设定值时，防爆阀应可靠开启泄压，无外壳破裂现象。5.5环境适应性要求5.5.1高低温工作：电池总成在-20℃~60℃环境范围内，能正常充放电，电性能符合本标准5.3的要求，无异常现象。5.5.2湿热试验：在40℃±2℃、相对湿度93%±3%的环境下静置21天，电池总成无腐蚀、无漏液，绝缘性能、电性能符合要求。5.5.3盐雾试验：在中性盐雾环境下试验48小时，电池总成外壳无严重腐蚀，内部无进水，电性能无明显衰减。5.5.4高海拔适应性（可选）：在海拔≤5000m环境下，电池总成初始充放电能量不低于额定值，能量效率不低于93%，绝缘、耐压性能符合要求。5.6电磁兼容性（EMC）要求5.6.1电磁辐射发射：电池总成的电磁辐射发射应符合GB/T17626的相关要求，不干扰周边电子设备正常工作。5.6.2电磁抗扰度：电池总成在受到外界电磁干扰时，能正常工作，无误动作、无性能衰减，保护功能正常。5.7一致性要求同一批次生产的电池总成，其标称容量、内阻、充放电性能的一致性偏差不超过10%，确保批量使用时的稳定性和可靠性。6试验方法6.1试验条件除非另有规定，所有试验均在以下标准环境条件下进行：a)环境温度：25℃±2℃；b)相对湿度：45%~75%；c)大气压力：86kPa~106kPa；d)试验电源：稳定交流电源，电压波动不超过±1%，频率波动不超过±0.5%；e)试验仪器：精度等级不低于0.5级，经校准合格并在有效期内。6.2外观与尺寸、质量试验6.2.1外观检查：用目视法观察电池总成的外壳、标识、接口等，检查是否符合本标准5.1的要求，记录异常情况。6.2.2尺寸测量：用精度不低于0.01mm的游标卡尺或卷尺，测量电池总成的长、宽、高及关键安装尺寸，每个尺寸测量3次，取平均值，判断是否符合本标准5.2.1的要求。6.2.3质量测量：用精度不低于0.1kg的电子秤，测量电池总成的质量，测量3次，取平均值，判断是否符合本标准5.2.2的要求。6.3电性能试验6.3.1标称电压与容量测试：将电池总成在标准环境条件下静置2小时，采用0.5C电流充电至截止电压，静置1小时后，以0.5C电流放电至截止电压，记录放电容量，重复3次，取平均值，判断是否符合本标准5.3.1的要求。6.3.2充放电性能测试：按设计规定的充放电制度，在标准环境条件下进行充放电试验，记录充电时间、放电时间及充放电过程中的温度、电压变化，判断是否符合本标准5.3.2的要求。6.3.3内阻测试：采用直流内阻测试仪，在标准环境条件下，测量电池总成的直流内阻，测量3次，取平均值，判断是否符合本标准5.3.3的要求。6.3.4循环寿命测试：按GB/T31484的规定，在标准环境条件下，以规定的充放电制度进行循环测试，直至容量衰减至额定容量的80%，记录循环次数，判断是否符合本标准5.3.4的要求。6.3.5自放电率测试：将电池总成充满电后，在标准环境条件下静置30天，测量静置前后的容量，计算自放电率，判断是否符合本标准5.3.5的要求。6.3.6能量效率测试：在额定工况下，测量电池总成充电输入能量和放电输出能量，计算能量效率（放电能量/充电能量×100%），判断是否符合本标准5.3.6的要求。6.4安全性能试验6.4.1过充保护测试：在标准环境条件下，以1.2倍额定充电电压、1.0倍额定充电电流对电池总成进行充电，监测BMS的保护动作，观察电池总成是否有异常现象，判断是否符合本标准5.4.1a)的要求。6.4.2过放保护测试：在标准环境条件下，以1.0倍额定放电电流对电池总成进行放电，监测BMS的保护动作，观察电池总成是否有异常现象，判断是否符合本标准5.4.1b)的要求。6.4.3过流保护测试：分别以2.0倍额定放电电流、1.5倍额定充电电流对电池总成进行充放电，监测BMS的保护动作，观察电池总成是否有异常现象，判断是否符合本标准5.4.1c)的要求。6.4.4短路保护测试：将电池总成输出端用电阻≤1mΩ的导线短路，监测BMS的保护动作，观察电池总成是否有起火、爆炸、漏液等现象，判断是否符合本标准5.4.1d)的要求。6.4.5绝缘性能测试：用绝缘电阻测试仪，在电池总成外壳与正极、负极之间施加1000VDC电压，测量绝缘电阻，判断是否符合本标准5.4.1e)的要求。6.4.6振动试验：按GB/T2423.10的规定，选择合适的振动频率、振幅和试验时间，对电池总成进行正弦振动试验，试验后检查外观、电性能及安全状态，判断是否符合本标准5.4.2a)的要求。6.4.7冲击试验：将电池总成从1m高度自由跌落至硬质平面，分别跌落正面、侧面、底面各1次，试验后检查外观、电性能及安全状态，判断是否符合本标准5.4.2b)的要求。6.4.8挤压试验：用专用挤压设备，向电池总成最大受力面施加50kN挤压力，保持10分钟，试验后观察电池总成是否有热失控、起火、爆炸等现象，判断是否符合本标准5.4.2c)的要求。6.4.9针刺试验（可选）：用直径5mm的钢针，以5mm/s的速度缓慢刺入电池总成中心位置，停留1小时，观察是否有起火、爆炸等现象，判断是否符合本标准5.4.2d)的要求。6.4.10高温稳定性试验：将电池总成放入高温试验箱，设置温度60℃±2℃，静置24小时，试验后检查外观、电性能及安全状态，判断是否符合本标准5.4.3a)的要求。6.4.11低温稳定性试验：将电池总成放入低温试验箱，设置温度-20℃±2℃，静置24小时，试验后检查外观、电性能，判断是否符合本标准5.4.3b)的要求。6.4.12热失控防护试验：采用加热或过流方式触发单体电池热失控，观察24小时内电池总成的状态，判断是否符合本标准5.4.3c)的要求。6.4.13防爆试验：将电池总成放入密封容器，缓慢增加内部压力，观察防爆阀的开启情况，判断是否符合本标准5.4.3d)的要求。6.5环境适应性试验6.5.1高低温工作试验：将电池总成分别放入低温试验箱和高温试验箱，设置温度-20℃±2℃和60℃±2℃，在各温度下静置2小时后，进行充放电试验，检查电性能是否符合本标准5.5.1的要求。6.5.2湿热试验：将电池总成放入湿热试验箱，设置温度40℃±2℃、相对湿度93%±3%，静置21天，试验后检查外观、绝缘性能和电性能，判断是否符合本标准5.5.2的要求。6.5.3盐雾试验：将电池总成放入盐雾试验箱，按中性盐雾试验要求进行48小时试验，试验后取出，用清水冲洗干净并干燥，检查外观和电性能，判断是否符合本标准5.5.3的要求。6.5.4高海拔适应性试验（可选）：将电池总成放入低气压试验箱，设置海拔5000m对应的气压，静置2小时后，进行充放电试验，检查电性能和绝缘、耐压性能，判断是否符合本标准5.5.4的要求。6.6电磁兼容性（EMC）试验6.6.1电磁辐射发射试验：按GB/T17626的相关规定，测量电池总成的电磁辐射发射值，判断是否符合本标准5.6.1的要求。6.6.2电磁抗扰度试验：按GB/T17626的相关规定，对电池总成施加外界电磁干扰，观察其工作状态，判断是否符合本标准5.6.2的要求。6.7一致性试验从同一批次生产的电池总成中随机抽取10台，分别进行标称容量、内阻、充放电性能测试，计算各参数的变异系数，判断是否符合本标准5.7的要求。7检验规则7.1检验分类电池总成的检验分为出厂检验、型式检验和抽样检验三类。7.2出厂检验7.2.1每台电池总成出厂前必须进行出厂检验，检验合格后方可出厂，并附有产品质量检验合格证明。7.2.2出厂检验项目包括：外观检查、尺寸与质量检查、标称电压与容量测试、绝缘性能测试、充放电性能测试（简测）、保护功能测试（过充、过放、过流）。7.2.3出厂检验判定：所有检验项目均符合本标准要求，判定为合格；若有一项不合格，应进行返修，返修后重新检验，直至合格；若返修后仍不合格，判定为不合格品，禁止出厂。7.3型式检验7.3.1有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品定型时；b)产品结构、材料、工艺有重大变更时；c)批量生产时，每12个月至少进行一次；d)产品停产6个月以上，恢复生产时；e)国家质量监督部门提出型式检验要求时。7.3.2型式检验样品：从合格产品中随机抽取，抽样数量为3台，若检验项目中有破坏性试验，可适当增加抽样数量。7.3.3型式检验项目：本标准第5章规定的所有技术要求对应的试验项目。7.3.4型式检验判定：所有检验项目均符合本标准要求，判定为型式检验合格；若有一项不合格，应加倍抽样重新检验，若仍有一项不合格，判定为型式检验不合格，暂停生产，查明原因并整改后，重新进行型式检验。7.4抽样检验7.4.1规模化生产过程中，每生产100MWh电池总成，应进行一次抽样检验。7.4.2抽样数量：抽取单体电池15只、电池总成5套，进行电性能、安全性能抽样测试。7.4.3抽样检验判定：抽样检验项目均符合本标准要求，判定为合格；若有一项不合格，应加倍抽样重新检验，若仍有一项不合格，判定为该批次产品不合格，整批拒收，查明原因并整改后重新生产检验。8标志、包装、运输和贮存8.1标志8.1.1电池总成外壳明显位置应设置永久性铭牌，铭牌内容应清晰、完整，包含以下信息：a)产品名称及型号（符合本标准4.2的规定）；b)标称电压（V）、额定容量（Ah/Wh）；c)生产厂家名称、地址、联系方式；d)生产日期（年/月/日）或生产批号；e)执行标准编号（GB/T26184-2010）；f)安全警告标识（如“禁止短路”“禁止高温”“禁止穿刺”等）；g)污染控制标识（符合SJ/T11364的要求）。8.1.2电池总成的包装上应标注包装储运图示标志，符合GB/T191的规定，包括“易碎物品”“怕雨”“禁止明火”“向上”等标识。8.2包装8.2.1电池总成应采用独立包装，包装材料应具备防潮、防尘、防震、防碰撞性能，可选用泡沫、珍珠棉、纸箱等材料，确保运输过程中不受损坏。8.2.2每个包装内应装有1台电池总成，同时附带产品说明书、质量检验合格证明、安装说明书、备用连接件（如需要）等相关文件。8.2.3包装后应密封良好，防止灰尘、水分进入，包装外应标注清晰的产品信息和包装标识。8.3运输8.3.1电池总成在运输过