动力锂离子电池检测方法及标准

1、动力锂离子电池电池检测标准和动力锂离子电池电池检测标准和方法方法报告人报告人:2018-9-06内容大纲一 、引言二、单体、模块检验标准及方法三、动力电池包检测标准及方法 一、引言1.1 1.1 锂离子电池应用与发展锂离子电池应用与发展凡是能用电的设备基本上都能用上！凡是能用电的设备基本上都能用上！ 一、引言1.2 1.2 锂离子电池相关术语锂离子电池相关术语l蓄电池单体l蓄电池模块l额定容量l额定能量l开路电压l平台电压l内阻l恒流充电l恒流放电l循环l充电截止电压l充电截止电流 l自放电率l放电下限电压1.31.3锂离子电池性能指标锂离子电池性能指标产品质量的优劣产品质量的优劣 一、引言

2、二、单体、模块检验标准及方法之检验标准uGB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法uGB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法uGB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法uQC/T 743 电动汽车用锂离子蓄电池（旧）电动汽车用锂离子蓄电池（旧）uQC/T 741-2015 车用超级电容器车用超级电容器uGB/T 18333.2-2015电动道路车辆用锌空气蓄电池电动道路车辆用锌空气蓄电

3、池u银隆新能源股份有限公司企业标准企业标准2.1 2.1 单体、模块检验标准单体、模块检验标准二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法1）容量容量：额定容量、室温放电容量额定容量、室温放电容量2）测试设备测试设备：电池测试柜3）测试方法测试方法：室温条件下，电池以企业规定的标准充电方式充电后（银隆以1 C 恒流充电至截止电压，再标准放电，记录放电容量。4）要求要求：不低于额定容量,且不超过额定容量的110%。所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的5%（模块7%）。注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法2.22

4、.2放电容量二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电池测试柜图2.3 2.3 倍率测试倍率测试1）模块倍率放电测试方法模块倍率放电测试方法：能量型：3 C （400A）功率型：8 C （400A）2）测试设备测试设备：电池测试柜3）要求：要求：能量型90%；功率型80%；模组80%银隆单体：银隆单体： 10 C 充电充电 10 C 放电放电Discharge C rateDishcarge Time(min)Discharge Capacity(mAh)Procent(%)In

5、itial Voltage(V)Average Voltage(V)0.2C374.813421004.1683.8830.5C148.31349100.54.1543.8591C73.2133899.74.1313.8242C36131998.34.0923.7725C14128495.73.9683.6467C9.8125993.83.8933.57410C6.7122391.13.6923.22315C4.21155863.6713.245注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法二、单体、模块检验标准及方法之电性能检

6、验方法2.4 2.4 高温放电测试高温放电测试1）测试设备测试设备：电池测试柜、高温箱2）测试方法测试方法：552搁置5h， 1 C 放电3）要求：要求：其放电容量应不低初始容量的90%银隆：银隆：其放电容量应不低初始容量的其放电容量应不低初始容量的100%注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法高温烘箱及测试图片高温烘箱及测试图片注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法二、单体、模块检验标准及方法之电性能检

7、验方法2.5 2.5 低温充放电测试低温充放电测试1）测试设备测试设备：电池测试柜、可程式高低温箱2）测试方法测试方法：-202搁置24h， 1 C放电3）要求：要求：其放电容量应不低初始容量的70%银隆：银隆：-40、-20可充放电、可充放电、注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法2.6 2.6 常温荷电保持常温荷电保持自放电率自放电率：电池在开路状态下，所储存的电量在一定条件下的保持能力。容量恢复能力：容量恢复能力：完全充电的电池在一定温度下储存一定时间后，再完全充电，其后

8、放电容量与初始容量之比。注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法1）测试设备测试设备：电池测试柜2）测试方法测试方法：满电状态下常温存储28天后，测试电池电压、内阻、容量。3）要求：要求：其保持容量应不低初始容量的85%；恢复90% 其恢复容量应不低于初始的95%。影响因素：影响因素：电池的制造工艺、材料、储存条件等因素。 项目项目编号编号初始初始保持容量保持容量恢复容量恢复容量容量Ah容量Ah初始容量比%容量Ah初始容量比%1#36.75636.58999.537.1931012#37.37737.35999.937.7

9、55101二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法2.7 2.7 高温荷电保持高温荷电保持2）测试方法测试方法：满电状态下55存储7天后，测试电池电压、内阻、容量。1）测试设备测试设备：电池测试柜，高温箱3）要求：要求：其保持容量应不低初始容量的85%； 其恢复容量应不低于初始的95%。注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法 项目 电芯编号测试前测试后保持容量恢复容量电压V内阻m容量容量Ah电压V内阻m容量Ah初始容量比%容量Ah初始容量比%1#2.54190.2535.1962.50430.2434.6679835

10、.2711002#2.59660.2135.5442.53640.2035.0939935.589100二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法2.8 2.8 存储存储2）测试方法测试方法：半电状态，常温90天存储1）测试设备测试设备：电池充放电机3）要求要求：其容量恢复不低于初始容量的90%注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法 项目项目编号编号测试前测试前初始初始测试后测试后恢复容量恢复容量电压V内阻m容量Ah电压V内阻m容量Ah初始容量比%107121GCF007109#2.22220.2436.3192.21

11、540.2836.369100107121GCG005036#2.22820.2435.8172.22030.2735.811100二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法2.9 2.9 耐振动性耐振动性2）测试方法测试方法：以1/3 C电流放电；上下振动；振动频率：10Hz55Hz；最大加速度：30m/s2；扫频10次；振动时间3h1）测试设备测试设备：振动机、电池充放电测试柜3）要求要求：不允许出现放电电流锐变、电压异常、蓄电池壳变形、电解液溢出等异常现象，并保持连接可靠、结构完整注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试

12、验方法二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法2.10 2.10 常温循环常温循环2）测试方法测试方法：RT， 1 C充放500周。1）测试设备测试设备：电池充放电机3）要求要求：容量保持率不得低于初始容量的90%注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法银隆：银隆：容量保持率不得低于初始容量 的99%二、单体、模块检验标准及方法之循环性能检验方法2.11 2.11 工况循环寿命工况循环寿命注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法二、单体、模

13、块检验标准及方法之循环性能检验方法2.12 2.12 高温循环高温循环注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法2）测试方法测试方法：552， 1 C充放500周。1）测试设备测试设备：电池充放电机3）银隆：）银隆：容量保持率不得低于初始容量的98%二、单体、模块检验标准及方法之循环性能检验方法2.13 2.13 电池电性能及循环测试结果的影响因素电池电性能及循环测试结果的影响因素注：参照标准GB/T31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法l测试环境（测试温度、湿度）l数据

14、软件采集数据异常l设备充放电流异常l测试人员因素二、单体、模块检验标准及方法之影响因素某品牌召回4.3万台笔记本锂电池某笔记本锂电池出问题：召回11万余台某移动电源无故爆炸某电动汽车半年5次起火二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。序号序号项目项目对象对象要求要求1过充电单体/模组应不爆炸、不起火2过放电应不

15、爆炸、不起火、不漏液3短路应不爆炸、不起火4跌落应不爆炸、不起火、不漏液5挤压应不爆炸、不起火6温度循环应不爆炸、不起火、不漏液7低气压应不爆炸、不起火、不漏液8加热应不爆炸、不起火9海水浸泡应不爆炸、不起火10针刺应不爆炸、不起火模块进行安全测试时，其总电压应不低于单体电池的模块进行安全测试时，其总电压应不低于单体电池的5倍，其额定容量不低于倍，其额定容量不低于20Ah。2.14 2.14 过充电过充电注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。安全测试如未有特

16、殊规定，均需要在满电状态下进行测试。l过充电：锂离子电池过充时一方面损坏正极结构，影响寿命；另一方面析出锂枝晶，引起安全问题。l理论上，Li-ion电池在一定倍率的恒流恒压下充电，当充电至上限截止电压，充电的状态仍在进行，即被视为过充。l过充可能导致漏液、变形、起火，随着充电的加深，电压达到一定程度会引起爆炸，是损害电池性能的主要原因之一。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.14 2.14 过充电过充电1）测试设备测试设备：动力电池测试柜、防爆箱2）测试方法测试方法：以1I1（A）电流恒流充电至企业技术条件中规定的终止电压的1.5倍或充电时间达1 h后停止充电；3）要求要求：应不爆炸、

17、不起火注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。某LFP电池过充电后照片LTO电池过充电曲线及照片过充电测试设备二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.15 2.15 过放电过放电注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试

18、。电池在一定倍率下恒流放电，当电池电压达到放电终止电压时，放电状态仍在继续，即为过放。过放可能导致漏液、零电压以及负电压，是损害电池性能的主要原因之一。在电池外部加PCB板或在充电器中设计保护线路或时限装置来防止过放。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.15 2.15 过放电过放电1）测试设备测试设备：动力电池测试柜；2）测试方法测试方法：1I1（A）电流放电90 min；3）要求要求：应不爆炸、不起火、不漏液。过放电测试设备过放电测试设备过放电测试后照片注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试

19、如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.16 2.16 短路短路注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。造成电池短路有哪些因素？会造成什么样的后果？如何预防？ u 外部导体直接连接电池的正负极；u 组装时电池外部冲击力导致内部（微）短路；u 内部结构存在不良（如极粉刺刺破隔膜后正负极相接）Li-ion电池外

20、部短路时可能导致外壳变形、漏液、起火，甚至爆炸。因为内部电解液温度上升，从而引起内部气压上升，内压升高会冲破电池的安全阀，如果安全阀失效就会导致爆炸。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.16 2.16 短路短路1）测试设备测试设备：短路测试机；2）测试方法测试方法：将电池经外部短路10 min，外部线路电阻应小于5 m；3）要求要求：应不爆炸、不起火。电池短路测试设备电池短路后测试照片注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要

21、在满电状态下进行测试。试。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.17 2.17 挤压挤压1）测试设备测试设备：大电池挤压针刺试验机；2）测试方法测试方法：挤压方向：垂直于电芯极板；挤压板形式:半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度大于被挤压电芯的尺寸；挤压速度：（51）mm/s；挤压程度：电芯电压变为 0 V或变形量达到30 %或挤压力达到200 kN后停止挤压；3）要求要求：应不爆炸、不起火。注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定

22、，均需要在满电状态下进行测试。试。挤压测试设备电池挤压测试照片二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.18 2.18 针刺针刺注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。1）测试设备测试设备：大电池挤压针刺试验机；2）测试方法测试方法：用5 mm8 mm的耐高温钢针、以255 mm/s的速度，从垂直于电芯极板的方向贯穿；3）要求要求：应不爆炸、不起火。针刺测试设备LTO电池针刺测试照片某LFP电池针刺测试照

23、片二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.19 2.19 跌落跌落注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。1）测试设备测试设备：跌落试验机；2）测试方法测试方法：电芯端子向下从1.5m高度处自由跌落到水泥地面上；3）要求要求：应不爆炸、不起火、不漏液。跌落测试设备跌落后电池照片二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.20 2.20 加热加热注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力

24、蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。1）测试设备测试设备：真空烤箱；2）测试方法测试方法：电芯放入温度箱中，按5/min的速率升温1302，保持30 min；3）要求要求：应不爆炸、不起火。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.21 2.21 温度循环温度循环注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均

25、需要在满电状态下进行测试。试。1）测试设备测试设备：可程式高低温试验箱；2）测试方法测试方法：如表所示，循环5次；3）要求要求：应不爆炸、不起火。温度时间增量 min累计时间 min温度变化率/min2500025降至-40606013/12-40静置901500-40升至256021013/1225升至85903002/385静置110410085降至25704806/7二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.22 2.22 海水浸泡海水浸泡注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，

26、均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。1）测试设备测试设备：盐浴槽；2）测试方法测试方法：电芯浸入3.5% NaCl溶液（质量分数）中2 h；3）要求要求：应不爆炸、不起火。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试2.23 2.23 低气压低气压注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。1）测试设备测试设备：低气压箱；2）测试方法测试方法：电芯放入低气压箱中，调节试

27、验箱中气压为11.6KPa，温度为室温，静置6 h；观察1h；3）要求要求：应不爆炸、不起火。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。2.24 2.24 蓄电池模块安全测试图片蓄电池模块安全测试图片过放电图片过充电图片短路图片跌落图片加热图片挤压图片二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试注：参考标准注：参考标准GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验

28、方法电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测。安全测试如未有特殊规定，均需要在满电状态下进行测试。试。2.25 2.25 蓄电池模块安全测试图片蓄电池模块安全测试图片针刺图片海水浸泡图片温度循环图片低气压图片二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试 三、动力电池包检测标准和方法系统（三个标准）系统（三个标准）uGB.T31467.1-2015 电动汽车用锂离子蓄电池包或系统 第1部分 高功率应用测试规程uGB.T31467.2-2015 电动汽车用锂离子蓄电池包或系统 第2部分 高能量应用测试规程uGB.T31467.3-2015 电动汽车用锂离

29、子蓄电池包或系统 第3部分 安全性要求和测试方法u电动客车安全技术条件（非标准）3.1 3.1 动力电池包检测标准动力电池包检测标准 三、动力电池包检测标准和方法3.2 3.2 动力电池包检测方法（电性能）动力电池包检测方法（电性能）检测项目适用范围及样品个数GB/T 31467.1-2015GB/T 31467.1-2015GB/T 31467.2-2015GB/T 31467.2-2015高能量型高能量型高功率型高功率型能量和容量能量和容量（常温、高温、低温）（常温、高温、低温）蓄电池包、蓄电蓄电池包、蓄电池系统池系统功率和内阻测试功率和内阻测试蓄电池包、蓄电蓄电池包、蓄电池系统池系统无负载容量损失无负载容量损失蓄电池系统蓄电池系统高低温启动功率测试高低温启动功率测试蓄电