1IEC62660-1中文电动道路车辆用二次锂离子蓄电池锂离子电池性能试验

11IEC62660-1电动道路车辆用二次锂离子电池—第1部分：锂离子电池性能试验目录TOC\o"1-5"\h\z前言 1简介 3范围 4规范性引用文件 4术语和定义 5测试条件 6\o"CurrentDocument"概述 6测量设备 6测量仪器量程 6\o"CurrentDocument"电压测量 6\o"CurrentDocument"电流测量 6\o"CurrentDocument"温度测量 6\o"CurrentDocument"其他测量 7\o"CurrentDocument"误差 7\o"CurrentDocument"温度测试 7尺寸测量 8重量测量 9电测试 9一般充电条件 9\o"CurrentDocument"容量 10\o"CurrentDocument"SOC调整 10功率 11测试方法 11\o"CurrentDocument"功率密度的计算 13\o"CurrentDocument"计算电池的再生功率密度 14能量 15测试方法 15\o"CurrentDocument"能量密度的计算 16\o"CurrentDocument"存储测试 17\o"CurrentDocument"荷电保持测试 17\o"CurrentDocument"储存寿命测试 17\o"CurrentDocument"循环寿命测试 18\o"CurrentDocument"BEV循环测试 18\o"CurrentDocument"HEV用蓄电池循环测试 23\o"CurrentDocument"能效测试 27\o"CurrentDocument"常规测试 27BEV用电池的测试 29\o"CurrentDocument"HEV用电池的能效计算 30图3.2——BEV电池电流电压特性测试的顺序功率密度的计算每单位质量的功率功率应该根据公式（1）计算并且保留三位有效数字。尸尸/X/dmax ⑴其中：%是指功率（W）；%是指第10s测量的7dmax放电电压（V）；"max制造商规定的最大放电电流（A）。如果Pd是一个估算值，应该予以说明。功率密度功率密度的计算公式见（2）,并保留三位有效数字。PdPM=嬴 ⑵其中：ppd是指功率密度（W/Kg）；Pd是指功率（W）；m是指电池重量（Kg）o每体积功率密度体积功率密度应该由公式（3）计算，并保留3位有效数字。Pdppvlm=— /人F V （3）其中：是指体积功率密度（W/l）；Pd是指功率（W）；V是指电池体积（l）o软包电池的体积可以根据电池的总高度减去极耳的长度乘以宽度以及长度来计算，圆柱形电池可以根据给出的产品底部的周长乘以总高度（减去极耳的长度）来计算。计算电池的再生功率密度再生功率电池的再生功率应当根据公式（4）来计算并保留3位有效数字。Pc=UcXZcmEix （4）其中：Pc是指再生功率（W）；Uc是指第10s测量的Icmax的电压（V）；Icmax是指制造商规定的最大充电电流（A）。如果Pc是一个估算值，应当予以标注。每单位质量的再生功率密度每单位质量的可再生功率应该由公式（5）计算，并保留三位有效数字。_Pc%二高（5）其中：Ppc是指可再生功率密度（W/Kg）；Pc是指可再生功率（W）；m是指电池的重量（Kg）。每单位体积的可再生功率体积可再生功率可根据计算公式（6）计算，并保留3位有效数字。Ppvlmr-Pc其中：ppvlmc是指可再生功率体积（W/l）；Pc是指可再生功率（W）；V是指电池的体积（l）。柱状电池或者说是软包电池的体积是指它的总高度（不包括极耳的长度）、宽度、长度决定的，而圆柱形电池的体积是指圆的周长乘以它的总高度（不包括极耳的长度）。7.5能量测试方法电池的质量比能量密度（Wh/Kg）和体积比能量密度（亚山1）按照以下的步骤测试，BEV用电池特定的放电电流为1/3ItA,HEV用电池特定的放电电流为1ItA。a）质量测量电池的重量根据6测量。b）尺寸测量电池的尺寸测量可根据7.2在室温下测量。c）容量测试电池的容量测试可以根据7.2在室温下测量。d）平均电压计算平均电压值可以通过以上的容量测试的放电量获得放电电压随时间变化量，然后分割放电持续时间。平均电压可以通过用以下的方法用一个简单的方式来计算：放电电压U1，U2,…，Un是指从放电开始和直到达到放电的终止电压结束每5s记录一个电压值，最后的少于5s的电压可以舍弃。平均电压Uavr可以根据以下一个简单的计算公式（7）计算得出，并保留三位有效数字。

UI-U2-I-Un(7)Uavr= (7)ii注释：如果测量设备的精度足够高，那么可以使用测量设备提供的值。能量密度的计算每单位质量的能量密度质量比能量密度可以按照公式（8-1）和（8-2）来计算，并保留三位有效数字。（8-1）其中：Wed是指电池的能量（Wh）；Cd是指l/3It（A）或者llt（A）条件下的放电容量（Ah）；Uavr是指放电期间的平均电压（V）。WedPed=m （8-2）这里：ped是指质量比能量密度（Wh/Kg）；Wed是指电池的能量（Wh）；m是指电池的质量（kg）。每单位体积的能量密度体积比能量计算公式见公式（9）,四舍五入保留三位有效数字。Pevlmd= （9）其中：Pevlmd是指体积比能量密度（Wh/L）；Wed是指电池的能量（Wh）；V是指电池的体积（L）。柱状电池或者说是软包电池的体积是指它的总高度（不包括极耳的长度）、宽度、长度决定的，而圆柱形电池的体积是指圆的周长乘以它的总高度（不包括极耳的长度)。存储测试荷电保持测试电池的荷电保持性能应在50%的SOC条件下按下面的程序进行测试。第1步——电池应该按照7.1来进行充电。第2步——电池应该按照7.3的方法放掉50%SOC,然后把电池放在测试温度下搁置lho第3步——BEV用电池在室温下按照放电电流l/3It(A)放电至终止电压，HEV电池在室温下按照lit(A)电流放电至终止电压。对应的放电容量为CbO第4步——重复第1步和第2步。第5步——电池应在45℃±2K条件下储存28天或者4周。第6步——BEV用电池应该在室温下按照恒定的l/3It(A)电流进行放电至终止电压，HEV电池应该在室温下按照恒定的lit(A)电流进行放电至终止电压,然后测量电池的容量。这个放电容量记作Cro荷电保持率应该根据公式(10)来计算。Cr一X100R其二 (10)其中：R表示荷电保持比(％)；Cr表示储存后的电池容量(Ah)；Cb表示储存前的电池容量(Ah)。储存寿命测试电池的储存寿命应该按照下列程序来确定。第1步——在测试之前，根据7.1、7.2和7.4确定电池的容量、功率密度和电池的再生功率密度。第2步——根据7.3将BEV电池的SOC调整为100%,HEV电池的SOC调整为50%。并且电池应该在45℃±2K的环境下储存42天或者6周。第3步——在第2步储存之后，电池按4.4方法保存在室温条件下。BEV电池要以一个持续恒定的1/3It（A）电流放电至制造商规定的终止电压。HEV电池要以一个恒定的1It（A）电流放电至制造商规定的终止电压。然后确定电池的保持容量（Ah）。第4步——在第3步之后，根据7.1、7.2和7.4确定电池的恢复容量、功率密度和可再生功率密度。第5步——重复第2步、第3步和第4步3次。电池在45℃±2K的环境下保存，每6周要测量一下电池的保持容量、恢复容量和可再生功率密度的变化。如果电池在存储测试期间是在室温下搁置的，例如测试时间调整，则这些总的搁置时间应当要注明。循环寿命测试电池的循环寿命试验用以通过电池充电放电循环确定电池性能的衰退。注释——循环寿命测试序列见附录B。BEV循环测试BEV的电池寿命应当由以下的测试方法得到。77.1.1初始性能测试在电池做充放电循环之前，测量电池的容量、动态放电容量和功率作为电池的初始性能。 容量容量应该按照7.2在25℃±2K条件下进行测量。——动态放电容量CD动态放电容量应该在25℃±2K和45℃±2K条件下进行测量。动态放电容量被定义为充\放电电流随时间的积分值。在以下测试中有证实：将完全充满电的电池按照指定的表3、图4重复放电直到电压降至制造商指定的下限。——功率功率应该按照7.4在25℃±2K的温度、50%的SOC条件下进行测量。充放电循环2）温度环境温度应该在45℃±2K。在充放电循环开始之前，温度要达到45℃±2K。b）充放电循环一个单一的循环周期是重复以下的步骤1到步骤4。每个步骤的搁置时间应该小于4小时。这个不断循环的周期为28天。然后按照c）中的方法测量电池的性能。这个过程要重复进行，直到达到d）的规定终止。第1步——电池应该按照制造商规定的方法完全放电。第2步——电池应该按照制造商规定的方法完全充电，充电的时间应该小于12h。第3步——根据以下的表3和图4中的动态放电文件A来给电池放电，直到电池在45℃的放电容量达到相当于初始的动态放电容量CD的50%±5%。如果在第3步中电压达到制造商规定的下限，测试应该终止在d），电池的性能应该按照c）来测量。如果在步骤3中电池的温度达到制造商规定的上限，则表3中的充/放电步骤20的持续时间可以扩展到一个适当的值。而实际的持续时间应当予以注明。在本标准中，功率的测试应当按照公式（11）来计算。Pmax=NWed （11）其中：Pmx是指测试功率（W）；N是指车辆电池所需要的最大功率（W）除以电池的能量（Wh）（1/h）或者3（1/h）；注释：N的3（1/h）是针对基于商业化的BEV来计算的。

Wed是指室温下电池的电能量（Wh）。如果根据公式（11）计算出的值大于制造商规定的电池的最大功率，测试功率应该被定义为制造商规定的室温下20%SOC条件下最大功率的80%。实际的功率值应该予以说明。表3——BEV循环测试中的动态的放电标准A充电/放电步骤时间间隔（s）比测试功率（％）充电/放电1160,0228+12,5放电312+25,0放电48-12,5充电5160,0624+12.5放电712+25,0放电88-12,5充电9160,01024+12.5放电1112+25,0放电128-12,5充电13160,01436+12,5放电158+100,0放电1624+62,5放电178-25,0充电1832+25,0放电198-50,0充电20440,0

□i放电ICO求」(DM。口3s01QJLIK口口口工口0

比测试功率□i放电ICO求」(DM。口3s01QJLIK口口口工口0

比测试功率ao60200时间Times图4——BEV循环测试的动态放电标准A360第4步——根据以下的表4和图5中的动态放电标准B（爬坡实验）来给电池放电一次。测试功率可以根据公式（11）来计算。360如果在第4步电压达到制造商规定的下限，测试应当终止在7712d），电池的性能则应该按照c）来测定。如果在充/放电循环的16步内电池的电压经常达到电压的下限，则应适当更改放电功率和持续时间。实际的测试值应当予以说明。表4——BEV循环测试的动态放电标准B充电/放电步骤持续时间（s）比测试功率（％）充电/放电1160,0228+12,5放电312+25,0放电48-12,5充电5160,0624+12,5放电712+25,0放电88-12,5充电

9160,01024+12,5放电1112+25,0放电128-12,5充电13160,01436+12,5放电158+100,0放电16120+62,5放电178-25,0充电1832+25,0放电198-50,0充电20440,0□ischsrcie4i+\ 1006040200-20-40充电6040200-20-40充电-6QCharge卜］ 0 50 1201SD24Q 300 360 420 4S0求」oMQd-的33上1O+olm比

比测试功整图5——BEV循环测试的动态充电标准B第5步——电池应根据表3图4中的动态放电标准A来放电直到包括第3步和第4步在内的整个45℃的放电容量达到相当于初始CD的80%。如果在第3步中电池的温度达到制造商指定的上限，表3中充/放电步骤20的持续时间可以扩展到一个适当的值。实际的持续时间应当予以说明。如果在第5步电压达到制造商规定的下限，测试应当终止在规定的d）,电池的电性能可以根据c）来测定。c）定期测量性能在28天测试中重复第1步到第5步完成之后，电池的性能应当由来测定。在b）中从步骤1到步骤4的累计时间也应当予以说明。动态的放电容量只能在25℃±2K下测量。d）终止测试循环寿命测试终止的时候应当满足以下任何一个条件。条件A——从a）到c）的测试重复了6次。条件B——在c）中测到的任何性能值衰减到低于初始值得80%。如果上述条件不满足，则回到a）重复测试。在测试中实际的每个测试和循环的次数应当予以说明。7.7.2HEV用蓄电池循环测试HEV用蓄电池的循环寿命应按照以下方法确定。初始性能测试在充放电循环测试前，测量电池的容量和功率作为电池的初始性能。容量在25°C±2K下，按照7.2测试电池的容量。功率在25°C±2K,50%SOC条件下，按照7.4测试电池的功率。切换电压在循环寿命测试前，按方法设置主放电工况和主充电工况之间的切换电压。a）从主放电工况到主充电工况的切换电压根据7.3调整电池的SOC至30%，然后在45℃下完成一次主放电工况的循环测试。测试过程中所达到的最低的电压可作为从主放电工况到主充电工况的切换电压。如果最低的电压低于制造商规定的电压下限，则用制造商规定的电压下限作为切换电压。另外，可使用制造商建议的SOC。b）从主充电工况到主放电工况的切换电压根据7.3调整电池的SOC至80%,然后在45℃下完成一次主充电工况的循环测试。测试过程中所达到的最高的电压可作为从主充电工况到主充电工况的切换电压。如果最高的电压高于制造商规定的电压上限，则用制造商规定的电压上限作为切换电压。另外，可使用制造商建议的SOC。充放电循环a）温度在测试期间，环境温度应该按照4.4保持在45°C±2K。在充放电循环刚开始，电池温度应该按照4.2.4保持在45°C±2K。b）充放电循环之前调整SOC按照7.3将电池调整到80%SOC或者制造商和客户商定的SOC，并将电池在45°C±2K的温度下放置16~24h。如果不使用80%SOC，应记录所使用的SOC。c）充放电循环不断重复e）中的步骤1~4直到测试结束。在测试期间，应按照d）定期的测量电池的性能。如果在测试期间电池的温度达到制造商规定的上限，则表5和表6的充/放电步骤16的持续时间可以延长到一个合适的持续时间，并记录实际的持续时间。Step1-充放电循环必须通过表5和图6所给的主放电工况执行多次，直到电池电压达到a）设定的切换电压（如图8）.Step2-充放电循环必须通过表6和图7所给的主充电工况执行多次，直到电池电压达到b）设定的切换电压（如图8）.Step3-重复步骤1和步骤222h。Step4-将电池搁置2h。

表5-HEV用电池“主放电工况”的循环测试充/放电步骤持续时间（s）电流It（A）充/放电1520放电21010放电3325放电420055-15充电610-10充电737-5充电82009515放电101010放电11375放电12200135-12.5充电147-7.5充电1535-5充电164200n0n二后与0图6-HEV用电池“主放电工况”的循环测试如果制造商规定的最大电流小于20九，则充/放电步骤1的电流可以使用制造商规定的最大电流，然后步骤6的电流使用制造商规定的最大电流的1/2.

表6-HEV用电池“主充电工况”的循环测试充/放电步骤持续时间（s）电流It（A）充/放电15-15放电210-10放电337-5放电42005520充电61010充电7325充电820095-12.5放电107-7.5放电1149-5放电1220013515充电142010充电15235充电16420图7-HEV用电池”主充电工况”的循环测试如果制造商规定的最大电流小于20九，则充/放电步骤5的电流可以使用制造商规定的最大电流，然后步骤2的电流使用制造商规定的最大电流的1/2.图8-由两种工况组成的HEV用电池循环测试的SOC波动d）定期性能测试完成1~4步后每7天按方法测一次功率，每14天按方法测一次容量。e）测试终止当下列任何一个条件满足时，循环寿命测试应当终止。A-测试按方法重复了6个月；B-当按方法测试的两个性能的任一个减小到小于初始值的80%。如果不满足上述条件，回至Ua）重复测试。记录每种概况完成的次数和所达到的切换电压。7.8能效测试能量效率根据7.8.1中的两种通用测试确定，而这两种测试分别在7.8.2和中详细说明。一般测试常规测试这种测试方法适用于HEVs和BEVs用电池，测试按照下列程序执行。a）电池在满电状态下，在室温下搁置1〜4h。b）电池按7.2方法放电。c）能效测试在100%SOC1）电池按b）放电后搁置4h,然后按照制造商建议的方法充电，充电电量为放电电量的100%。2）电池按d）1）充电后搁置4h,然后按7.2方法放电。d）能效测试在70%SOC1）电池按b）放电后搁置4h,然后按照制造商建议的方法充电，充电电量为放电电量的70%。2）电池按d）1）充电后搁置4h,然后按7.2方法放电。e）放电电量和充电电量的计算可以使用一下方法计算充电和放电电量：从放电开始每个s秒（s<30）读取一次放电电流；然后用公式（12）计算放电电量和充电电量。其中：。为放电电量或充电电量（Ah）；Tn为第n个测量点的充电电流值或放电电流值（A）。f）放电能量和充电能量的计算可以使用一下方法计算充电和放电能量：：从放电开始每个s秒（s<30）读取一次放电电流I和放电电压V；然后用公式（13）计算放电能量和充电能量。<i£/i “r-fnUi（13）Kr= 36。。s其中：W为放电能量或充电能量（Wh）；Tn为第n个测量点的充电电流值或放电电流值（A）；Un为第n个测量点的放电电压（V）。g）能效的计算用公式（14）计算库伦效率，用公式（15）计算能量效率。门”事加 （14）其中：L为库伦效率（％）;Qd为7.8.1中的放电电量（Ah）；Qc为7.8.1中的充电电量（Ah）o如 （15）*其中：ne为能量效率（％）；Wd为7.8.1中的放电能量（Wh）；叫为7.8.1中的充电能量（Wh）。注释：如果可以达到足够的精度，测试设备提供的值可以使用。温度测试法这种测试方法适用于HEVs和BEVs用电池，测试按照下列程序执行。执行测试的温度在-20℃±2K,0℃±2K,和45℃士2K。电池在满电状态下，在测试温度下搁置16~24h。c）电池按7.2方法放电。d）能效测试在100%SOC1）在每种测试温度下，电池按c）放电后，搁置4h，然后按照制造商建议的方法充电，充电电量为放电电量的100%。2）电池按d）1）充电后搁置4h，然后按7.2方法放电。e）使用公式（12）计算放电电量和充电电量。f）使用公式（13）计算放电能量和充电能量。g）使用公式（14）和（15）分别计算库伦效率和能量效率。注释：应考虑制造商规定的充'放电的低温限制。7.8.2BEV用电池的测试这个测试适用于BEVs用电池，旨在确定快速充电条件下的能量效率。测试应按照以下程序进行。a） 电池需要在满电状态下在室温环境中搁置1~4h后才能进行测试。b)电池按7.2方法放电。b)c） 能效测试在80%SOC1）电池按7.8.2b）方法放电后搁置4h,然后2/,充电至80%SOC,如果电压达到制造商规定的电压上限，则充电终止。2）电池按7.8.2c）1）方法充电后，搁置4h以上，直到电池温度达到室温,然后按7.2方法放电。d）使用公式（12）计算放电电量和充电电量。e）使用公式（13）计算放电能量和充电能量。f）能效的计算使用公式（16）确定库伦效率，使用公式（17）确定能量效率。(16)其中：“C1为库伦效率（％）；Qdi为7.8.2中的放电电量（Ah）；Qci为7.8.2中的充电电量（Ah）o其中：ne1为能量效率（%）；Wd1为7.8.2中的放电能量（Wh）；.1为7.8.2中的充电能量（Wh）。7.8.3HEV用电池的能效计算这个测试适用于HEVs用电池。充电能量和放电能量的计算根据7.4的测试结果，用公式（18）和（19）计算充电和放电能量，结果四舍五入保留三位有效数字。定期的读取电流和电压值从充放电循环过程收集的电流和电压数据中，相对应的充放电模式是10ItX10s,使用1s的标准测量间隔。当10s后的电池电压超过放电下限电压或充电上限电压，则使用表1中较低阶段的电流值进行测试，并记录实际观察的电流值。

妇比1+妇比1+2块2+•3600”+ht\Lh\(18)其中：Wc2为充电能量（Wh）；L为第n个测量点的充电电流值（A）；Ucn为第n