动力锂离子电池检测方法及标准

动力锂离子电池电池检测标准和方法报告人:周景豪2018-9-06当前第1页\共有45页\编于星期二\18点内容大纲一、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当前第2页\共有45页\编于星期二\18点一、引言1.1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！！当前第3页\共有45页\编于星期二\18点一、引言1.2锂离子电池相关术语蓄电池单体蓄电池模块额定容量额定能量开路电压平台电压内阻恒流充电恒流放电循环充电截止电压充电截止电流

自放电率放电下限电压当前第4页\共有45页\编于星期二\18点1.3锂离子电池性能指标——产品质量的优劣一、引言当前第5页\共有45页\编于星期二\18点二、单体、模块检验标准及方法之检验标准GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法QC/T743电动汽车用锂离子蓄电池（旧）QC/T741-2015《车用超级电容器》GB/T18333.2-2015《电动道路车辆用锌空气蓄电池》银隆新能源股份有限公司《企业标准》2.1单体、模块检验标准当前第6页\共有45页\编于星期二\18点二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法1）容量：额定容量、室温放电容量2）测试设备：电池测试柜3）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1C恒流充电至截止电压，再标准放电，记录放电容量。4）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》2.2放电容量当前第7页\共有45页\编于星期二\18点二、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》电池测试柜图当前第8页\共有45页\编于星期二\18点2.3倍率测试1）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：电池测试柜3）要求：能量型90%；功率型80%；模组80%银隆单体：10

C充电10C

放电DischargeCrateDishcargeTime(min)DischargeCapacity(mAh)Procent(%)InitialVoltage(V)AverageVoltage(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》二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法当前第9页\共有45页\编于星期二\18点2.4高温放电测试1）测试设备：电池测试柜、高温箱2）测试方法：55℃±2℃搁置5h，1C放电3）要求：其放电容量应不低初始容量的90%银隆：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》二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法当前第10页\共有45页\编于星期二\18点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》二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法当前第11页\共有45页\编于星期二\18点2.5低温充放电测试1）测试设备：电池测试柜、可程式高低温箱2）测试方法：-20℃±2℃搁置24h，

1C放电3）要求：其放电容量应不低初始容量的70%银隆：-40℃、-20℃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》二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法当前第12页\共有45页\编于星期二\18点2.6常温荷电保持自放电率：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：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》1）测试设备：电池测试柜2）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：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：电池的制造工艺、材料、储存条件等因素。

项目编号初始保持容量恢复容量容量Ah容量Ah初始容量比%容量Ah初始容量比%1#36.75636.58999.537.1931012#37.37737.35999.937.755101二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法当前第13页\共有45页\编于星期二\18点2.7高温荷电保持2）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：电池测试柜，高温箱3）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》

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mΩ容量Ah电压V内阻mΩ容量Ah初始容量比%容量Ah初始容量比%1#2.54190.2535.1962.50430.2434.6679835.2711002#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当前第14页\共有45页\编于星期二\18点2.8存储2）测试方法：半电状态，常温90天存储1）测试设备：电池充放电机3）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》

项目编号测试前初始测试后恢复容量电压V内阻mΩ容量Ah电压V内阻mΩ容量Ah初始容量比%107121GCF007109#2.22220.2436.3192.21540.2836.369100107121GCG005036#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当前第15页\共有45页\编于星期二\18点2.9耐振动性2）测试方法：以1/3

C电流放电；上下振动；振动频率：10Hz~55Hz；最大加速度：30m/s2；扫频10次；振动时间3h1）测试设备：振动机、电池充放电测试柜3）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》二、单体、模块检验标准及方法之电性能检验方法当前第16页\共有45页\编于星期二\18点2.10常温循环2）测试方法：RT，

1C充放500周。1）测试设备：电池充放电机3）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》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当前第17页\共有45页\编于星期二\18点2.11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》二、单体、模块检验标准及方法之循环性能检验方法当前第18页\共有45页\编于星期二\18点2.12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》2）测试方法：55℃±2℃，

1C充放500周。1）测试设备：电池充放电机3）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当前第19页\共有45页\编于星期二\18点2.13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》测试环境（测试温度、湿度）数据软件采集数据异常设备充放电流异常测试人员因素二、单体、模块检验标准及方法之影响因素当前第20页\共有45页\编于星期二\18点某品牌召回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次起火电池不安全会有哪些危害？二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试注：参考标准GB/T31485《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》。当前第21页\共有45页\编于星期二\18点二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试注：参考标准GB/T31485《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》。序号项目对象要求1过充电单体/模组应不爆炸、不起火2过放电应不爆炸、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5倍，其额定容量不低于20Ah。当前第22页\共有45页\编于星期二\18点2.14过充电注：参考标准GB/T31485《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。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。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。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当前第23页\共有45页\编于星期二\18点2.14过充电1）测试设备：动力电池测试柜、防爆箱2）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1h后停止充电；3）要求：应不爆炸、不起火注：参考标准GB/T31485《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。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当前第24页\共有45页\编于星期二\18点2.15过放电注：参考标准GB/T31485《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。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当前第25页\共有45页\编于星期二\18点2.15过放电1）测试设备：动力电池测试柜；2）测试方法：1I1（A）电流放电90min；3）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GB/T31485《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。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试当前第26页\共有45页\编于星期二\18点2.16短路注：参考标准GB/T31485《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。造成电池短路有哪些因素？会造成什么样的后果？如何预防？

外部导体直接连接电池的正负极；组装时电池外部冲击力导致内部（微）短路；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当前第27页\共有45页\编于星期二\18点2.16短路1）测试设备：短路测试机；2）测试方法：将电池经外部短路10min，外部线路电阻应小于5mΩ；3）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GB/T31485《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。二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试当前第28页\共有45页\编于星期二\18点2.17挤压1）测试设备：大电池挤压针刺试验机；2）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：（5±1）mm/s；挤压程度：电芯电压变为0V或变形量达到30%或挤压力达到200kN后停止挤压；3）要求：应不爆炸、不起火。注：参考标准GB/T31485《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。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当前第29页\共有45页\编于星期二\18点2.18针刺注：参考标准GB/T31485《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。1）测试设备：大电池挤压针刺试验机；2）测试方法：用φ5mm～φ8mm的耐高温钢针、以25±5mm/s的速度，从垂直于电芯极板的方向贯穿；3）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电池针刺测试照片二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试当前第30页\共有45页\编于星期二\18点2.19跌落注：参考标准GB/T31485《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。1）测试设备：跌落试验机；2）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：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当前第31页\共有45页\编于星期二\18点2.20加热注：参考标准GB/T31485《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。1）测试设备：真空烤箱；2）测试方法：电芯放入温度箱中，按5℃/min的速率升温130℃±2℃，保持30min；3）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当前第32页\共有45页\编于星期二\18点2.21温度循环注：参考标准GB/T31485《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。1）测试设备：可程式高低温试验箱；2）测试方法：如表所示，循环5次；3）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℃/min25℃00025℃降至-40℃606013/12-40℃静置901500-40℃升至25℃6021013/1225℃升至85℃903002/385℃静置110410085℃降至25℃704806/7二、单体、模块检验标准及方法之可靠性测试当前第33页\共有45页\编于星期二\18点2.22海水浸泡注：参考标准GB/T31485《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。1）测试设备：盐浴槽；2）测试方法：电芯浸入3.5%NaCl溶液（质量分数）中2h；3）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当前第34页\共有45页\编于星期二\18点2.23低气压注：参考标准GB/T31485《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。1）测试设备：低气压箱；2）测试方法：电芯放入低气压箱中，调节试验箱中气压为11.6KPa，温度为室温，静置6h；观察1h；3）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当前第35页\共有45页\编于星期二\18点注：参考标准GB/T31485《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。2.24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当前第36页\共有45页\编于星期二\18点注：参考标准GB/T31485《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。2.25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当前第37页\共有45页\编于星期二\18点三、动力电池包检测标准和方法系统（三个标准）GB.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GB.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GB.T31467.3-2015电动汽车用锂离子蓄电池包或系统

第3部分安全性要求和测试方法电动客车安全技术条件（非标准）3.1动力电池包检测标准当前第38页\共有45页\编于星期二\18点三、动力电池包检测标准和方法3.2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/T31467.1-2015GB/T31467.2-2015高能量型高功率型能量和容量（常温、高温、低温）蓄电池包、蓄电池系统√√功率和内阻测试蓄电池包、蓄电池系统√√无负载容量损失蓄电池系统√√高低温启动功率测试蓄电池系统√×能量效率测试蓄电池系统√√当前第39页\共有45页\编于星期二\18点三、动力电池包检测标准和方法3.3动力电池包检测方法（安全性）检测项目检测项目*振动试