TBBIA 4-2023 电动自行车用锂离子动力电池组技术规范

ICS 43.140Y 14团 体 标 准T/BBIA4—2023T/BBIA4—2022电动自行车用锂离子动力电池组技术规范Technicalrequirementsoflithium-ionpowerbatteriesforelectricbicycle2023-05-19发布 2023-06-19实施北京市自行车电动车行业协会 发布T/BBIA4T/BBIA4—2023目 次前言 Ⅱ范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1符号 2试验条件 2一般要求 4电池组电性能 5电池安全试验 7电池组安全试验 8材料阻燃性 13电池组管理系统（BMS） 13附 录 A（资料性） 电池组外形尺寸 16附 录 B（规范性） 电池组唯一性编码规则 17附 录 C（规范性） 可燃性试验方法 18附 录 D（规范性） 导线阻燃性试验方法 19参考文献 20I前  言本文件按照GB/T1.1—20201草。本文件代替T/BBIAT/BBIA4—2022相比，除结构性调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）更改了标识要求（见6.4，2022年版的5.1.4）；（2022（202220226.7.3）；增加了过放电（8.2）、外部短路（8.3）、热滥用（8.4）、针刺（8.5）；（9.4）（9.6）（9.8）（9.16）9.17）；e）（9.10，20226.4.6）（9.11，20226.4.7）（9.13，20226.4.8）（9.15，20226.4.10）（9.12，20226.4.11）、过充电保护（9.3，20226.5.2）、短路保护（9.5，20226.5.4）；f）增加了印制板（10.2）、导线（10.3）、其他封装材料（10.4）；g）更改了电池管理系统（BMS）（11，20226.7）；h）（（（见D）。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专利的责任。本文件由北京市自行车电动车行业协会归口管理和发布，并负责具体技术内容的解释。（江苏本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2021年首次发布为T/BBIA004—2021；——2022年第一次修订发布为T/BBIA4—2022；——本次为第二次修订。II电动自行车用锂离子动力电池组技术规范范围本文件规定了电动自行车用锂离子动力电池和电池组的术语和定义、外形尺寸、充放电接口、标识、技术要求、试验方法。本文件适用于北京地区的电动自行车用锂离子动力电池和电池组（以下简称电池和电池组）。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T2423.4 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h＋12h循环）GB/T2423.18 环境试验第2部分：试验方法试验Kb：盐雾，交变（氯化钠溶液）GB/T4208 外壳防护等级（IP）GB/T5169.16 电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法GB/T5169.5—2020 电工电子产品着火危险试验第5部分:试验火焰针焰试验方法装置、确认试验方法和导则GB/T11918.1 1GB/T36943 电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求GB/T36945 电动自行车用锂离子蓄电池词汇GB42295—2022 电动自行车电气安全要求术语和定义GB/T36945中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。电池cell直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。注：电池俗称单体电池。电池组battery由一个或多个锂离子单体电池和外壳、端子及保护装置等使用必需的装置装配成的组合体。注：电池组是指电动自行车用锂离子动力电池组，是为电动自行车提供动力来源的供能装置。1额定容量ratedcapacity在规定条件下测得，并由制造商标称的电池或电池组容量值。电池组管理系统（BMS）batterymanagementsystem（为电池组提供通讯接口的系统。符号下列符号适用于本文件：2（Ah；3（A（A；20.A。试验条件试验环境条件除非另有规定，试验一般在下列条件下进行：a) 温度：20℃±5℃；85%；气压：86kPa～106kPa。参数测量公差相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度应在下述公差范围内：a) 电压：±0.5％FS；b) 电流：±0.5％FS；c) 温度：±1.0d) 时间：±1s；e) 容量：±1％；尺寸：±1mm；质量：±0.5％FS。测试用充放电电程序充电程序电池或电池组可采用下列方法之一进行充电：以企业声明的充电方法进行充电；(A2±20.(A0.0(A)0.5h。2放电程序2±25.3.0.h(A)恒流放电至终止电压。试验项目及样品数量电池和电池组的试验项目见表1，表中样品数量栏为测试样品数量，编号栏为样品编号。表1 试验项目及样品数量项目本文件章条号试验内容样品数量编号一般要求6.1外观要求全部全部6.2外形尺寸全部全部6.3充放电接口a11#6.4标识11#电池组电性能7.1I2(A)放电全部全部7.22I2(A)放电21#～2#7.3低温放电7.4高温放电7.5荷电保持能力23#～4#7.6荷电恢复能力23#～4#7.7长期贮存后荷电恢复能力25#～6#7.8循环寿命27#～8#电池安全试验8.1过充电21B～2B8.2过放电23B～4B8.3外部短路25B～6B8.4热滥用27B～8B8.5针刺29B～10B电池组安全试验9.1强制放电19#9.2过流放电保护110#9.3过充电保护110#9.4温度保护111#9.5外部短路111#9.6绝缘电阻112#9.7模制壳体应力112#9.8提手强度112#9.9挤压113#9.10机械冲击114#9.11振动115#9.12浸水115#3项目本文件章条号试验内容样品数量编号9.13自由跌落116#9.14低气压117#9.15高低温冲击118#9.16盐雾119#9.17湿热循环120#材料阻燃性a10.1外壳310#～12#10.2印制板310#～12#10.3导线310#～12#10.4其他封装材料310#～12#电池组管理系统（BMS）11.1互认协同121#11.2数据采集121#11.3温度预警和报警121#11.4过流放电预警121#11.5过电压预警121#11.6数据上传121#a厂商可单独提供满足试验要求的组成材料、部件或相关证明材料。一般要求外观要求电池组的外观应清洁，无漏液、无锈蚀、无划痕、无变形、无机械损伤。外形尺寸电池组的外形尺寸应符合企业技术文件规定的要求，不同安装方式的电池组外形尺寸可参考附录A。充放电接口电池组的充电和放电口的防触电保护、端子和端头、插座的结构、插头和连接器的结构、绝缘电阻、电气强度、爬电距离、电气间隙应符合GB/T11918.1的规定。电池充放电接口特殊要求：正负极端子绝缘电阻应大于100MΩ；满足至少2000200次/未进行电气连接时，防护等级应达到GB/T4208中IPXXB；进行电气连接后，防护等级应达到GB/T4208中IP67。标识电池标识要求电池的标识应清晰可辨，且不应出现混淆。至少包含下列标志：型号；4标称电压和额定容量；正负极性，使用“正、负”字样，或“＋、－”符号；生产厂（或生产厂代码）；生产日期或批号。电池组标识要求电池组应在醒目部位标上唯一性编码标识，编码规则见附录B；唯一性编码标识经6.4.3中a）试验后标识信息应完整、清晰，不应轻易被揭掉，且不应出现卷边。X1-X4（6.4.3a）试验后标识信息应完整、清晰，不应轻易被揭掉，且不应出现卷边。产品标识至少应包含以下内容：a）c）正负极性标志，使用“正、负”字样，或“＋、－”符号；d）生产厂；生产日期或批号；必要的安全警示说明；最大充电电流、最大放电电流、工作温度范围；h）执行标准：T/BBIA4。测试方法电池组标识按以下方法进行试验：耐腐蚀试验：擦拭标识时，用一块蘸有水的棉布擦拭15s，然后再用一块蘸有浓度为75（体积分数）医用酒精的棉布擦拭15s。耐热试验：将永久性企业标识放入（950±10）℃的加热炉，在此试验温度下保持0.5h。然后取出试样，将其在空气中自然冷却至室温。电池组电性能(A电池组的放电容量应在第三次或之前达到额定容量。测试方法电池组按5.31规定的方法充满电后静置1h，再以(A)33。(A)放电要求电池组的放电容量应不低于初始容量的95%。5测试方法5.311h，再以(A)低温放电电池组的放电容量应不低于初始容量的70%。测试方法5.3.1（-20±2）16h，之后(A高温放电电池组的放电容量应不低于初始容量的90%。测试方法5.3.1(55±25(A荷电保持能力要求电池组的荷电保持能力应不低于初始容量的80%。测试方法5.3.120±5)28（23±2）(A荷电恢复能力要求电池组的荷电恢复能力应不低于初始容量的90%。测试方法做完荷电保持能力测试的电池组按5..1规定的方法充满电后静置1h，之后以(A上述电池组放电容量测试可重复进行3次，当其中有一次放电容量符要求时，即可终止该项测试。长期贮存后荷电恢复能力要求电池组长期贮存后荷电恢复能力应不低于初始容量的85%。测试方法690（23±2）5.3.11h，之后以(A)恒流放电1h，然后在温度为（20±5）℃的环境中贮存90天。贮存期满后取出电池2325.311h2(A上述电池组放电容量测试可重复进行4次，当其中有一次放电容量符合要求时，即可终止该项测试。循环寿命电池组循环寿命应不低于600次。测试方法5.310.h2(A)初始容量的60%，即可终止该项测试。电池安全试验过充电要求电池应不起火、不爆炸。测试方法电池按5..12(A1.51.5h6h。过放电要求电池应不起火、不爆炸。测试方法电池按5..12(A1.5。外部短路电池应不起火、不爆炸。测试方法5.3.11h，6h。热滥用7要求电池应不起火、不爆炸。测试方法电池按5.3.1规定的方法充满电后，放入试验箱中，然后试验箱以（5±2）℃/min的温升速率进行升温，当箱内温度达到（130±2）℃后恒温，并持续1h。针刺要求电池应不起火、不爆炸。测试方法电池按5.3.1规定的方法充满电后，用直径φ5mm的耐高温钢针（如钨钢，针尖的圆锥角为45°）以(25±5)mm/s的速度，从垂直于电池极板的方向贯穿电池所刺面的几何中心，钢针停留在电池中，观察1h。电池组安全试验强制放电电池组应不起火、不爆炸。测试方法5.3.12(A)1h。过流放电保护要求电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法电池组按5.3.1规定的方法充满电后，继续用制造商规定的最大放电电流的1.5倍放电2h。过充电保护要求电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法电池组按5.3.1规定的方法充满电后，继续用制造商规定的最大充电电流充电2h。试验应在正常工作条件和充电保护元器件(充电回路保护开关管、保险丝等)单一故障条件下分别进行。8温度保护电池组应不能充电，不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法电池组按5.3.155℃（取大者加5℃的环境下放置8h，然后用制造商规定的最大充电电流进行充电，并保持10min，其后搁置6h。电池组按5.3.1规定的方法放完电后，在制造商规定的最低充电温度或0℃（取小者）降5℃的环境下放置16h，然后用制造商规定的最大充电电流进行充电。外部短路电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法5.3.1（20±5）mΩ的导体短路电池组的正负极并保1h0.2V（以先到达条件为准）6h。试验应在正常工作条件和放电保护元器件(放电回路保护开关管、保险丝等)单一故障条件下分别进行。绝缘电阻电池组正负极同外壳之间的绝缘阻值应大于等于20MΩ。测试方法电池组按5.3.1规定的方法充满电后，用直流电压500V的兆欧表测量电池组正极与外壳之间，负极与外壳之间的绝缘电阻值。模制壳体应力要求电池组外壳不应出现内部组成部件暴露的破裂或变形，不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法电池组按5.3.1（70±2）℃的恒温箱中7h，之后取出电池组并让其恢复至室温。提手强度电池组提手应不断裂，提手与外壳连接处应不开裂，不脱落。9测试方法75mm1min。挤压要求电池组应不起火、不爆炸。测试方法5.3.1（11m。挤压速度为(5±1)mm/s7030kN5min，之后撤除1h。每个电池组只接受一次挤压。异形板挤压侧视挤压俯视图1 异形板和挤压示意图10机械冲击电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法5.3.1（该方法能固定电池组的所有表面将（每个电池组须经受峰值加速度150g，脉冲持续时间6ms的半正弦波冲击。测试结束后搁置1h并进行一次标准放充电循环。振动要求电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法电池组按5.3.1规定的方法充满电后，电池组直接安装或借助于刚性试验夹具安装在振动试验台上，按照表1规定的振动谱进行随机振动测试，X，Y和Z轴各进行12个小时振动，振动顺序为Z→Y→X（车辆行驶方向为X轴，另一垂直于行驶方向的水平方向为Y轴），测试结束后搁置1h并进行一次标准放充电循环。注：“刚性试验夹具”是指在试验过程中不发生共振或在所有固定点上满足试验容差要求的夹具。表2随机振动测试谱X向Y向Z向频率（Hz）S（g）频率（Hz）S（g2）频率（Hz）PS（2）50.0081450.0033750.0656070.0682270.0069970.19700170.00654150.00316170.05342280.02555310.00115400.02470970.00123840.00232460.037941350.001512500.00033600.045532220.001114000.00053700.041493100.000645000.001323000.002975000.00035//4130.00364////5000.00253RMS1.09g0.68g2.53g浸水要求电池组应不泄漏、不起火、不爆炸，外壳应不破裂，并且外壳内部应无水进入。测试方法115.3.1（20±5）℃的水槽中(以淹没电池组最上端为准)48h4h。自由跌落电池组应不起火、不爆炸。测试方法5.3.11000mm4h。低气压要求电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法5.3.111.6kPa（15420m）6h。高低温冲击要求电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。测试方法5.3.1（72±2）66h0.5h，连续重复以10（20±5）24h。盐雾要求电池组应不泄漏、不起火、不爆炸，电池组正负极同外壳表面之间的绝缘阻应大于等于1MΩ。测试方法电池组按5.3.1规定的方法充满电后，按照GB/T2423.18中试验方法3进行测试，试验后观察2h。然后用直流电压500V湿热循环12电池组应不泄漏、不起火、不爆炸，外壳应不破裂。电池组正负极同外壳表面之间的绝缘阻应大于等于1MΩ。测试方法电池组按5.3.1规定的方法充满电后，置于交变温度环境中，按照GB/T2423.4执行试验Db方法2。其中最高温度是65℃或更高温度（如果制造商要求），循环5次。试验后观察2h。用直流电压500V的兆欧表测量电池组正极与外壳之间，负极与外壳之间的绝缘电阻值，并进行一次放电和充电循环。材料阻燃性外壳要求非金属材料的电池组外壳材料阻燃等级应符合V-O的要求。测试方法按照GB/T5169.16的方法进行测试。印制板要求电池组印制板的阻燃等级应是不低于V-1级的材料。测试方法按照附录C的方法进行测试。导线要求电池组的内部导线应能通过附录D的试验。测试方法按照附录D的方法进行测试。其他封装材料要求适用时，电池组其他封装材料的阻燃等级应是不低于V-1级的材料。注：胶带、标贴、热缩套管、泡沫材料不适用。测试方法C电池组管理系统（BMS）13互认协同电池组与充电装置、电池组与整车之间应有互认协同功能。电池组与充电装置、电池组与整车应先进行互认协同识别，通过后才可以开始正常工作。测试方法使用不匹配的充电装置与电池组进行连接，观察电池组的工作状态；使用不匹配的整车与电池组进行连接，观察电池组的工作状态；或根据产品说明书的明示，使用通讯模拟器模拟通讯协议，观察电池组的工作状态。数据采集SOC1/s常，并能够保存7天以上。测试方法按照整车厂或制造商提供的通讯方式和上位机，进行数据采集验证，采集时间不低于0.5h。温度预警和报警要求过温预警电池组应具有过温预警功能，且预警信号能够正确指示或输出到整车信息显示接口，并符合制造商的明示值。温度异常报警电池组应具有温度异常报警功能，当电池组内部温度或某一电池的温度达到限值时，车辆或电池组应在30s内发出不低于85dB(A)的报警声音。测试方法过温预警分别在制造商规定的最高充电和放电温度或50℃（取大者）加5℃的环境下，测试电池组的过温预警功能。当通过整车、模块等外接设备辅助完成电池组过温预警的，需提供相关辅助设备。温度异常报警按照GB42295—2022第5.8.7的方法测试电池组的温度异常报警功能。当通过整车、模块等外接设备辅助完成电池组温度异常报警的，需提供相关辅助设备。过流放电预警要求14电池组应具有过流放电预警功能，且预警信号能够正确指示或输出到整车信息显示接口，并符合制造商的明示值。测试方法根据电池组放电环节的过流保护预警值，测试电池组的过流放电预警功能。当通过整车、模块等外接设备辅助完成电池组过流放电预警的，需提供相关辅助设备。过电压预警要求电池组应具有过电压预警功能，且报警信号能够正确指示或输出到整车信息显示接口，并符合制造商的明示值。测试方法根据电池组过电压保护预警值，测试电池组的过电压预警功能。当通过整车、模块等外接设备辅助完成电池组过电压预警的，需提供相关辅助设备。数据上传（充电器/充电柜11.2中采集到的数据上传至企业管理平台或相关管理平台的功能。测试方法按照整车厂或制造商的技术规范要求，模拟电池组管理系统的通讯状态，确认其数据上传功能；通过整车、云盒等外接设备辅助完成数据上传的，需提供相关辅助产品，完成上传功能的检测。15附录A（资料性）常见的不同安装方式的电池组关键外形尺寸及公差见表A1：表A1 电池组关键外形尺寸及公差电池组安装方式长（L）mm公差宽（W）mm公差高（H）mm公差中置式250±3135+1-390+1-33751359037517090370110753901107535013590后置式385±3160+1-375+1-3390160853851506539017080内置式184±3156+1-3265+1-325018014725272145250152147注：电池组材料体系不同，一般会影响外形尺寸。16附录B（规范性）电池组唯一性编码规则电池组唯一性编码规则应参照以下要求执行：X1……X4 X5……X14 /X15……Xn（20位电池型号编码（10位）企业代码（4位）注：X1……X4：企业代码，应由大写英文字母和/或阿拉伯数字组成，企业自行制定，需到协会备案。量10Ah，采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。20其中电池型号编码与企业内部自编码之间用一个“/”符号隔开。17T/BBIA4—T/BBIA4—2023附录C（规范性）可燃性试验按照GB/T5169.5-2020的规定进行试验，并做如下修改：GB/T5169.5-2020中第6章 试样在3个样品上进行试验，使用完整的实物试验样品或者代表实物最薄有效厚度且含有开孔在内的切样。GB/T5169.5-2020第7章 施加火焰时间火焰的施加时间如下：——施加试验火焰10s；——如果火焰燃烧不超过30s，则立即在同一部位重复施加火焰1min；——如果火焰燃烧仍不超过30s，则立即在同一部位重复施加火焰2min。GB/T5169.5-2020第8章 预处理和试验条件试验前，样品应在空气循环的烘箱内处理7d（168h），