再不看就晚了!电动汽车动力电池系统国标最详解读-第一电动网

再不看就晚了!电动汽车动⼒电池系统国标最详解读-第⼀电动⽹【第⼀电动⽹】(专栏作者夏军)国标针对动⼒电池系统,建⽴了常规性能和功能要求
——容量、能量、功率、效率、标准循环寿命、⼯况循环寿命、存储、荷电保持、容量恢复、
倍率性能、⾼低温性能等,建⽴了安全防护要求——操作安全、故障防护、⼈员触电防护、滥
⽤防护、环境适应性、事故防护、⽤户⼿册和特殊说明等,范围覆盖了电芯、模组、动⼒电池
包、动⼒电池系统这4个层级,产品类型包括混合动⼒、插电式/增程式混合动⼒、纯电动乘⽤车
和商⽤车,已基本上了构成了⼀个完整的体系。
⼀、构建标准体系
电动汽车早期的发展过程中,GB或GB/T国家标准的缺失在⼀定程度上造成了⾏业的良莠不
齐和鱼龙混杂。仅依靠汽车⾏业的QC/T推荐标准作为⼀种参考,并不具有权威性和⼴泛性,整
车企业和电池企业要么茫⽆头绪,要么各⾏其是、各执⼀词,缺乏⼀个统⼀的衡量标准。
随着2015年新版GB/T国家推荐标准的陆续发布,我国电动汽车产业围绕动⼒电池系统已基
本上构建了完整的标准体系,形成了⾏业的准⼊门槛,有利于⾏业的规范发展和优胜劣汰。
新国标在2015年5⽉颁布(部分标准将在10⽉份或年底颁布),与旧标准之间有⼀年的过渡
期,从2016年开始,相关企业都将遵循新的标准进⾏相关检测。新国标与⼯信部2015年3⽉发
布的《汽车动⼒蓄电池⾏业规范条件》⼀起,将加速动⼒电池⾏业的洗牌,提⾼⾏业集中度⽔
平。
序号新标准旧标准
1GB/T 31484-2015 电动汽车⽤动⼒蓄电池循环寿命要求及试验⽅法QC/T 743-2006 电动车⽤锂离⼦蓄电池
2GB/T 31485-2015 电动汽车⽤动⼒蓄电池安全要求及试验⽅法QC/T 743-2006 电动车⽤锂离⼦蓄电池
3GB/T 31486-2015 电动汽车⽤动⼒蓄电池电性能要求及试验⽅法QC/T 743-2006 电动车⽤锂离⼦蓄电池
4GB/T 31467.1-2015电动汽车⽤锂离
⼦动⼒蓄电池包和系统第1部分:⾼
功率应⽤测试规程
\ 5GB/T 31467.2-2015电动汽车⽤锂离
⼦动⼒蓄电池包和系统第2部分:⾼
能量应⽤测试规程
\ 6GB/T 31467.3-2015电动汽车⽤锂离
⼦动⼒蓄电池包和系统第3部分:安
全性要求与测试⽅法
\
7GB/T 18384.1—2015 电动汽车安全要求第1部分:车载可充电储能系统GB/T 18384.1—2001电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置
8GB/T 18384.2—2015 电动汽车安全要求第2部分:操作安全和故障防护GB/T 18384.2—2001电动汽车安全要求第2部分:功能安全和故障防护
9GB/T 18384.3—2015 电动汽车安全要求第3部分:⼈员触电防护GB/T 18384.3—2001电动汽车安全要求第3部分:⼈员触电防护
10
\QC/T 897-2011 电动汽车⽤电池管理系统技术条件
在本⼈的另外⼀篇⽂章中,曾论述过动⼒电池系统的安全防护主要在于如何防⽌电能和化学能的⾮正常释放所造成的危险,相关内容详见《动⼒电池系统安全分析和防护设计》⼀⽂。新版国标则完整的围绕电能和化学能的防护做了严格的规定,并明确了测试规范,形成了较为完整的体系,从这⽅⾯来讲,产品安全设计与国标的检验要求,殊途同归。
标准防护⽬标层级
GB/T 31485化学能单体/模组
GB/T 31467化学能系统
GB/T 18384电能系统
GB/T 18387电磁能整车(涵盖电池系
GB/T 18387电磁能整车(涵盖电池系
统)
本⽂将系统的论述各项标准所规定的内容,对⽐新标准与旧标准的差异等,希望能够为动⼒电池企业或整车企业的同仁,在标准的理解和运⽤⽅⾯提供⼀些帮助。
⼆、GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486解读
GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486是由QC/T 743标准演化⽽来,将QC/T 743标准的相关内容重新划分,并在此基础上进⾏升级,制订了更符合电动汽车实际使⽤情况的三份独⽴的标准规范。
⾸先是标准不再局限于锂离⼦电池这⼀类型的动⼒电池,⽽是包括所有的动⼒电池类型。其次,针对模组的定义进⾏修改,不再强调5个或以上的电池单体进⾏串联,⽽是根据实际产品中的串并联组合形式。第三,增加了动⼒电池包和动⼒电池系统的定义,将部分测试覆盖到系统这⼀层级,显然更具有实际参考价值。第四,默认的充放电倍率由C/3(I3)提⾼到1C(I1),要求更严格。
基本要求QCT 743-2006GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T
31486
电池类型锂离⼦电池未明确指定,包含各种类型动⼒电
样品级别单体,模组单体、模组、系统
模组定义5个或以上的单体串
联1个以上的单体串联、并联、串并
默认充放电倍率3/C1C
每项测试样品数量单体2个,模组1个单体2个,模组或系统1个
默认试验条件
20℃±5℃
相对湿度:25%~
85%
⽓压:86kPa~
城市排水106kPa
25℃±5℃
相对湿度:15%~90%
⽓压:86kPa~106kPa
1. GB/T 31484-2015解读
GB/T 31484-2015主要考核动⼒电池单体、模组和系统的循环寿命指标,涵盖了乘⽤车和商⽤车两个不同的市场,以及功率型和能量型两种不同应⽤类型的动⼒电池。对于电池单体和模组⽽⾔,⼤多数电池⼚家的产品均可达到规定的要求,对于动⼒电池系统⽽⾔,系统设计和集成能⼒较弱的pack企业,
将⾯临较⼤的挑战。相关检测内容如下表所⽰:
序号检验项⽬适⽤范围判定条件
1室温放电容量(Ah)单体、模组、系
单体:实测容量在额定容量的
100%~110%之间,单体容量差异不超
过5%(⼀致性要求)
模组或系统:实测容量在额定容量的
100%~110%之间,样品容量差异不超
过7%(⼀致性要求)
2室温放电能量(Wh)单体、模组、系
要求同上
3室温功率单体、模组、系
未明确规定(应满⾜产品规格书要求)4
标准循环寿命
(1C充放电循环)单体、模组
以下条件满⾜1个就算合格:
拳击架(1)500次循环后放电容量⼤于初始
容量的90%
(2)1000次循环后放电容量⼤于初始
容量的80%
5混合动⼒乘⽤车功
率型电池⼯况循环模组、系统按⼯况进⾏循环,总放电能量/初始额定能量>500时,计算放电容量和5s放
寿命电功率(应满⾜产品规格书要求)6混合动⼒商⽤车功
率型电池⼯况循环寿命模组、系统
按⼯况进⾏循环,总放电能量/初始额
定能量>500时,计算放电容量和5s放
电功率(应满⾜产品规格书要求)
7纯电动乘⽤车能量
型电池⼯况循环寿命模组、系统
按⼯况进⾏循环,总放电能量/初始额
定能量>500时,计算放电容量(应满
⾜产品规格书要求)
8纯电动商⽤车能量
型电池⼯况循环寿命模组、系统
按⼯况进⾏循环,总放电能量/初始额
定能量>500时,计算放电容量(应满
⾜产品规格书要求)
9插电式/增程式电动
汽车电池⼯况循环寿命模组、系统
乘⽤车参照上述第7条
商⽤车参照上述第8条
相⽐于QC/T 743-2006,GB/T 31484-2015在标准循环寿命和⼯况循环寿命的测试要求⽅⾯都更为严格,相关对⽐总结如下:
检验项⽬QCT 743-2006GB/T 31484-2015
标准循环寿命测试⽅法:3/C充电,C/2
放电,放电深度为80%
DOD
测试⽅法:1C充电,1C放电,放电
深度为100% DOD(或企业所规定
条件)
判定标准:容量衰减到初
始值的80%时,循环测试
>500次
判定标准:容量衰减到初始值的
80%时,循环测试>1000次,或容量
衰减到初始值的90%时,循环测试
>500次
样品级别:仅适⽤于单体
测试
样品级别:适⽤于单体、模组、系
⼯况循环寿命测试⽅法:简单模拟⼯
况,分功率型和能量型两
种电池,但是测试⼯况不
区分乘⽤车与商⽤车
测试⽅法:采⽤新的⼯况循环路
谱,分功率型和能量型两种电池,
测试⼯况区分乘⽤车和商⽤车
判断标准:依据企业所规
定数据
判断标准:依据企业所规定数据样品级别:仅适⽤于模组样品级别:适⽤于模组、系统
因⼯况数据较多,本⽂不⼀⼀列出测试的图表和曲线,有兴趣的可直接阅读相关的标准⽂件。
2. GB/T 31485-2015解读
GB/T 31485-2015主要考核动⼒电池单体和模组的安全指标,围绕化学能的防护,给出了⼀系列滥⽤情况以及极端情况下的安全要求和检验规范。
相⽐于QC/T 743-2006,GB/T 31485-2015增加了单体海⽔浸泡、单体温度循环、单体低⽓压、模组跌落、模组海⽔浸泡、模组温度循环、模组低⽓压等7项新的检验要求。针对⼤部分检验项⽬,GB/T 31485-2015均做了提⾼或强化,并要求测试结束后,必须观察1⼩时,才能确定检验是否合格,⽽QC/T743标准并⽆此要求。相关测试项⽬的对⽐如下:
GB/T 31485-2015与GB/T 31467.3-2015配合,构成了电池单体、模组、系统层级的较为完整的安全检验标准。
3. GB/T 31486-2015解读
GB/T 31486-2015主要针对电池单体的外观、尺⼨、重量和室温放电容量,以及模组的外观、尺⼨、重量、常温性能、⾼低温性能、耐振动性能、存储等⽅⾯做出相应的规定。与QC/T 743相⽐,GB/T 31486-2015取消了针对单体电池的⾼低温性能、放电倍率性能、荷电保持与容量恢复能⼒、存储等⽅⾯的要求,但是增加了针对模组的常温充放电倍率性能、⾼低温性能、荷电保持与能量恢复能⼒等相关要求,具体内容的对⽐如下:
序号单体检测项⽬QCT 743-2006GB/T 31484-2015
⽬测检查,不得有变形及裂⽬测检查,不得有变形及裂
1外观⽬测检查,不得有变形及裂
纹,表⾯平整,⼲燥,⽆外
伤,⽆污染,标志清晰
⽬测检查,不得有变形及裂
纹,表⾯⼲燥⽆外伤,排列整
齐,连接可靠,标志清晰
2极性⽤电压表检测电池极性,标⽰
正确⽤电压表检测电池极性,标⽰正确
3尺⼨和质量⽤量具检测电池的尺⼨和质
量,应符合企业提供的产品技
术条件
⽤量具检测电池的尺⼨和质
量,应符合企业提供的产品技
术条件
4常温放电容量检测⽅法:C/3充电⾄截⽌电
压,C/3放电⾄截⽌电压,计
算放电容量
如果计算值低于规定值,可重
复5次
1C充电⾄截⽌电压,1C放电
⾄截⽌电压,计算放电容量
重复5次测试,取平均值数据
判定标准:计算容量在企业所
规定额定值的100%~110%之
判定标准:(1)计算容量在
企业所规定额定值的
100%~110%之间
(2)所有样品的计算容量极
差(最⼤和最⼩容量差)不得
超过5%(⼀致性要求)
5-20℃放电容
常温下以C/3充满电,在-
20℃温度下存储20⼩时,以
3/C放电⾄截⽌电压,计算放
电容量
/判定标准:计算容量不低于额
定值的70%
655℃放电容量常温下以C/3充满电,在55℃
温度下存储5⼩时,以3/C放
电⾄截⽌电压,计算放电容量/判定标准:计算容量不低于额
定值的95%
7常温倍率放电
容量(能量
型)
常温下以C/3充满电,以1.5C
放电⾄截⽌电压,计算放电容
量/
判定标准:计算容量不低于额
定值的90%
8常温倍率放电
容量(功率
型)
常温下以C/3充满电,以4C放
电⾄截⽌电压,计算放电容量
/判定标准:计算容量不低于额
定值的80%
9常温荷电保持
与容量恢复能
汽车指纹防盗
常温下以C/3充满电后存储28
天,以3/C放电⾄截⽌电压,
计算放电容量/额定容量的⽐
值,即为荷电保持能⼒
以3/C充满电,再以3/C放电
⾄截⽌电压,计算放电容量/
额定容量的值,即为容量恢复
能⼒
/
判定标准:荷电保持能⼒不低
于80%,容量恢复能⼒不低于
90%
10⾼温荷电保持
与容量恢复能
常温下以C/3充满电,在55℃
温度下存储7天,恢复⾄常温
下保持5⼩时,以3/C放电⾄
截⽌电压,计算放电容量/额
定容量的⽐值,为荷电保持能
继续以3/C充满电,再以3/C
放电⾄截⽌电压,计算放电容
/
量/额定容量的值,为容量恢复能⼒
判定标准:荷电保持能⼒不低于80%,容量恢复能⼒不低于90%
11存储常温下以C/3充满电,再以
3/C放电2⼩时,常温存储90
以3/C充电⾄截⽌电压,再以
3/C放电⾄截⽌电压,计算放
电容量/额定容量的⽐值,计
为容量恢复能⼒
/
判定标准:容量恢复能⼒不低
于95%
序号模组检测项⽬QCT 743-2006GB/T 31484-2015
1外观⽬测检查,不得有变形及裂
纹,表⾯平整,⼲燥,⽆外
伤,⽆污染,标志清晰
⽬测检查,不得有变形及裂
纹,表⾯⼲燥⽆外伤,排列整
齐,连接可靠,标志清晰
2极性⽤电压表检测模组极性,标⽰
正确⽤电压表检测电池极性,标⽰正确
3尺⼨和质量⽤量具检测模组的尺⼨和质
量,应符合企业提供的产品技
术条件
⽤量具检测电池的尺⼨和质
量,应符合企业提供的产品技
术条件
4常温放电容量检测⽅法:C/3充电⾄截⽌电
压,C/3放电⾄截⽌电压,计
算放电容量
如果计算值低于规定值,可重
复5次
1C充电⾄截⽌电压,1C放电
⾄截⽌电压,计算放电容量
重复5次测试,取平均值数据
判定标准:计算容量在企业所
规定额定值的100%~110%之
判定标准:(1)计算容量在
企业所规定额定值的
100%~110%之间
(2)所有样品的计算容量极
差(最⼤和最⼩容量差)不得
超过5%(⼀致性要求)
5常温倍率放电
锦纶6切片容量(能量
型)
/
常温下以1C充满电,以3C放
金属活接电(最⼤电流不超过400A)
⾄某⼀单体达到截⽌电压,计
算放电容量
判定标准:计算容量不低于额
定值的90%
6常温倍率放电
容量(功率
型)
/
常温下以1C充满电,以8C放
电(最⼤电流不超过400A)
⾄某⼀单体达到截⽌电压,计
算放电容量
判定标准:计算容量不低于额
定值的80%
7常温倍率充电
性能/
常温下以1C放电⾄某⼀单体
达到截⽌电压,静置1⼩时
以2C充电(最⼤电流不超过
400A)⾄某⼀单体达到截⽌
电压,静置1⼩时
以1C放电⾄某⼀单体达到截
⽌电压,计算放电容量
判定标准:计算容量不低于额
溴化丁基橡胶定值的80%
常温下以1C充满电,在-20℃

本文发布于:2024-09-23 10:17:24,感谢您对本站的认可!

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