TGZEBA 0001-2023 电动自行车用锂离子电池和电池组技术规范

ICS43.140CCS Y14团 体 标 准T/GZEBA0001-2023电动自行车用锂离子电池和电池组技术规范Lithium-ioncellsandbatteriesusedinelectricbicycle—Technicalspecification2023-11-21发布 2023-12-20实施广州市电动自行车行业协会 发布T/GZEBA0001-2023目  次前言 I范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1符号、型号和电池组唯一性编码 2要求 2总体要求 2电池和电池组电性能要求 2电池安全要求 3电池组安全要求 3电池管理系统(BMS) 5充放电接口 6外观 6标志 6试验方法 6试验条件 6样品准备 6电池和电池组电性能测试 7电池安全测试 8电池组安全测试 8BMS测试 126.7 外观 136.8 标志 13型式试验 14试验规定 14试验样本和试验程序 14试验判别 16包装和运输要求 16附录A（规范性） 电池组唯一性编码规则 17参考文献 18IT/GZEBA0001-2023前  言本文件按照GB/T1.1—20201草。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。本文件由广东省动力及储能电池标准化技术委员会、广东省轻型电动车标准化技术委员会提出。本文件由广州市电动自行车行业协会归口。本文件起草单位：广东产品质量监督检验研究院、广州市市场监督管理局、广州市消防救援支队、五羊-本田摩托（广州）有限公司、雅迪科技集团有限公司、东莞新能安科技有限公司、星恒电源股份有限公司、广东博力威科技股份有限公司、江苏小牛电动科技有限公司、浙江春风动力股份有限公司、广州集泰化工股份有限公司。IIT/GZEBA0001-2023电动自行车用锂离子电池和电池组技术规范范围本文件规定了电动自行车用锂离子电池和电池组的术语和定义、符号、型号、电池组唯一性编码、技术要求、试验方法、型式试验、包装和运输要求。本文件适用于电动自行车用锂离子电池（以下简称电池）和锂离子电池组（以下简称电池组）。注：电池组标称电压不大于48V。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。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/T5169.16-2017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/T17626.2-2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗干扰度试验GB/T36943-2018电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求GB/T36945-2018QB/T4428术语和定义GB/T36945-2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。额定容量ratedcapacity在规定条件下测得，并由制造商宣称的电池容量值。[来源：GB/T36945-2018,4.6]保护装置protectivedevice当单体电池或电池组出现温度、电压、电流等异常情况时，保障其安全的辅助装置。[来源：GB/T36972-2018,3.2]电池组battery将一个或多个蓄电池按照电压、尺寸、极端排列、容量和倍率特性连接作为电源使用的组合体。T/GZEBA0001-2023[来源：GB/T28164-2011,1.3.8]电池cell[来源：GB/T28164-2011,1.3.7]符号、型号和电池组唯一性编码符号下列符号适用于本文件。2（A。3A（Ah。20.5A。型号电池组的型号编制方法应符合GB/T36943-2018的要求。电池组唯一性编码电池组唯一性编码规则应符合附录A的要求。要求总体要求电池和电池组电性能要求（放电按6.31AA放电按6.32规定的试验方法进行（A）放电测试后，电池和电池组放电容量分别应不低于初始容量的95%。高温放电按6.3.3规定的试验方法进行高温放电测试后，电池和电池组放电容量分别应不低于初始容量的95%。循环寿命T/GZEBA0001-2023按6.3.4100电池安全要求过充电按6.4.1规定的试验方法进行过充电测试后，电池应不起火、不爆炸。过放电按6.4.2规定的试验方法进行过放电测试后，电池应不起火、不爆炸。高温外部短路按6.4.3规定的试验方法进行过高温外部短路测试后，电池应不起火、不爆炸。热滥用按6.4.4规定的试验方法进行过热滥用测试后，电池应不起火、不爆炸。针刺按6.4.5规定的试验方法进行针刺测试后，电池应不起火、不爆炸。电池组安全要求安全要求过充电按6.5.1.1规定的方法进行过充电测试时，电池组应不起火、不爆炸。外部短路按6.5.1.2规定的方法进行外部短路测试时,电池组应不起火、不爆炸。电气要求过充电保护按6.5.2.1规定的试验方法测试后，电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。外部短路保护按6.5.2.2规定的试验方法测试后，电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。过流放电保护按6.5.2.3规定的试验方法测试后，电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。过温保护按6.5.2.4规定的试验方法测试后，电池组应不能充电，不泄漏，不起火，不爆炸。耐压保护T/GZEBA0001-2023按6.5.2.5规定的试验方法测试后，电池组应不能充电、不泄漏、不起火、不爆炸。绝缘电阻按6.5.2.6规定的试验方法测试后，电池组应功能正常，并且电池组正负极同电池外壳表面的绝缘阻值应大于或等于20MΩ。耐压强度按6.5.2.7规定的试验方法测试后，电池组导电部件之间应不被击穿。静电放电按6.5.2.8规定的试验方法测试后，电池组应符合5.4.2.1～5.4.2.4的要求。机械要求挤压按6.5.3.1规定的试验方法测试后，电池组应不起火、不爆炸。机械冲击按6.5.3.2规定的试验方法测试后，电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。振动按6.5.3.3规定的试验方法测试后，电池组应不泄漏、不起火、不爆炸，外壳应不破裂。自由跌落按6.5.3.4规定的试验方法测试后，电池组应不起火、不爆炸。提手强度按6.5.3.5规定的试验方法测试后，电池组提手应不断裂，提手与外壳连接处应不开裂、不脱落。模制壳体应力按6.5.3.6规定的试验方法测试后，电池组外壳应不出现内部组成部件暴露的破裂或变形，并不泄漏、不起火、不爆炸。壳体承受压力按6.5.3.7规定的试验方法测试后，电池组外壳应不出现内部组成部件暴露的破裂或变形，并不泄漏、不起火、不爆炸。阻燃性按6.5.3.8V-0环境要求热滥用T/GZEBA0001-2023按6.5.4.1规定的试验方法进行热滥用测试后，电池组应不起火、不爆炸。浸水按6.5.4.2规定的试验方法测试后，电池组应不泄漏、不起火、不爆炸、不破裂。盐雾按6.5.4.36.5.2.6湿热循环按6.5.4.46.4.3.5规定的热失控按6.5.5规定的试验方法测试后，热失控报警信号触发后5min内不起火，不爆炸。电池管理系统(BMS)电池组应安装BMS且应具有以下功能：互认协同测试: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。数据采集功能:电池组在充电、放电过程中应实时采集以下数据：电池电压、电池组总电压、SOC1次/s。采集过程中数据无异常，并能够保存7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。过电流放电预警: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。过电压预警: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。（充电器/充电柜的通讯功a)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。外观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。标志电池的标识应符合6.8.16.8.26.8.3中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；永久性标识在6.8.3中a）、b）试验后标识信X1-X4（企业代码，见附录A）T/GZEBA0001-2023试验方法试验条件环境要求除另有特别规定外，测试在以下环境进行：——温度：20℃±5℃；——相对湿度：不大于85%；——大气压力：86kPa～106kPa。测量仪器和设备要求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。单一故障条件a2c)电容器的短路和开路;d）限压器件的短路和开路样品准备电池样品准备通用说明如非测试条款测试特别说明，电池样品均采用全新并且完整的电池。标准充电若企业未提供充电方法，电池采用以下方法进行充电。(A)(22)0.(A池的端电压达到充电终止电压时，再转以恒压充电，直至充电电流小于或等于0.0(A)为止，静置0.5h。标准放电T/GZEBA0001-2023在常温(2±2)6.21.20.5h～1h(A)电流恒流放电至放电终止电压。电池组样品准备通用说明如非测试条款测试特别说明，电池组样品均采用全新并且完整的电池组。标准充电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；I(A（2±）以0.4(A0.0I(A)为止，然后静置0.5h。标准放电在温度(2±26.22.0.5～1h(A)电流恒流放电至放电终止电压。电池和电池组电性能测试（放电在(2±2)6.21.0.5h1hA在(2±2)6.22.20.5h～1h（3次试验结果的平均值为实际容量。A放电在(23±2)℃环境中，电池按6.21.2规定充电后，搁置0.5h～1h，以（A）电流恒流放电至终止电压，记录放电时间，计算放电容量。在(23±2)℃环境中，电池组按6.22.2规定充电后，搁置0.5h～1h，以（A）电流恒流放电至终止电压，记录放电时间，计算放电容量。高温放电在(23±26.2.1.2规定充电后，将其放入温度为(55±25A在(23±26.2.2.2规定充电后，将其放入温度为(55±2取小值5A循环寿命在(23±2)℃环境中，电池组按6.22.2规定充电后，搁置0.5h～1h，以（A）电流恒流放电至终止电压，记录放电时间，计算放电容量。T/GZEBA0001-2023电池组一个充放电循环测试结束后搁置0.5h，再进行下一个充放电循环，直至连续两次放电容量低于初始容量的60%Ca，即可终止该项目测试。在测试的过程中，每100次和最后一次寿命测试应按照第6.5.2.1和6.5.2.2条款进行一次正常工作条件的过充电保护和外部短路保护测试。电池安全测试过充电6.21.(A过放电6.21.(A)90mi。高温外部短路将电池按照6.2.1.2规定的试验方法充满电后，放置在57℃±4℃的环境中,待电池表面温度达到57℃土4℃后,再放置30min，然后用外部电阻为(20±5)mΩ的导体连接电池正负极端并保持1h，其后搁置6h。热滥用将电池按照6.2.1.2(5±2/min的温升速率进行升温，当箱内温度达到(130±260min。针刺将电池按照6.2.1.2Φ5mm的耐高温钢针(针尖的圆锥角度为mm/s的速度，从垂直于电池极板的方向贯穿，贯穿靠近几何中心，钢针停留在电池中，测试完成后观察1h。电池组安全测试安全测试应在有强制排风条件及防爆措施的环境下进行。在进行6.5.1.1、6.5.1.2测试时，电池组应拆除其保护装置。安全测试过充电将电池组按照6.22.2规定的试验方法充满电后，拆除其保护装置,电池组用恒流稳压源以I(A)恒流、限压n×5Vn90min,之后搁置6h，目检电池组外观。当电池组在充电中出现爆炸、起火时停止充电，测试结束。外部短路将电池组按照6.2.2.2(20±5)mΩ的外线路进行短路,直至电池组电压小于0.2V,目检电池组外观。电气测试过充电保护T/GZEBA0001-2023将电池组按照6.2.2.2规定的试验方法充满电后，继续用制造商规定的最大充电电流充电，并持续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。外部短路保护将电池组按照6.2.2.2(20±5mΩ的导体连接电池组正负极端并保持1h或者电池组电压小于0.2V（以先到达条件为准），其后搁置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。过流放电保护将电池组按照6.2.2.21.5h。过温保护将电池组按照6.2.2.3规定的试验方法放完电后，在制造商规定的最大充电温度或55℃（取大者）加5℃的环境下放置8h，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。将电池组按照6.2.2.3规定的试验方法放完电后，在制造商规定的最低充电温度或0℃(取小者)再降5℃的环境下放置16h，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。耐压保护将电池组按照6.2.2.2规定的试验方法充满电后，接入额定电压为84V的直流电源，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。绝缘电阻将电池组按照6.2.2.2500V的兆欧表对电池组正极与外壳之间，负极与外壳之间，测试其绝缘电阻值。耐压强度将电池组按照6.2.2.2规定的试验方法充满电后，在正极与外壳之间和负极与外壳之间进行耐压强度测试，试验交流电压为500V，时间为1min，跳闸电流限值为10mA。静电放电将电池组按照6.2.2.2GB/T17626.2-2018kV中对电池组进行接触放电测试，在8kV中对电池组进行空气放电测试。机械测试挤压将电池组按照6.2.2.2规定的试验方法充满电后，放置在一侧是平板，一侧是异形板的中间，异形板的压头垂直于电池组中单体排列宽面方向（如图1所示）。异形板的半圆柱形挤压头的半径为75mm，半圆柱体的长度大于被挤压电池的尺寸，但不超过1m。T/GZEBA0001-2023挤压速度为(5±1mm/s，当挤压至电池组原尺寸的70%，或挤压力达到30kN时保持5min，之后撤除挤压力，并观察1h。每个电池组只接受一次挤压。图1 异形板和挤压示意图机械冲击将电池组按照6.2.2.2规定的试验方法充满电后，用刚性固定的方法（该方法能固定电池组的所有表面）将电池组固定在试验设备上。在电池组3个互相垂直的方向上各承受6次等值的冲击（3次正方向，3次负方向），至少要保证一个方向与水平面垂直。电池组≤12kg须经受最大加速度(150±25)g和脉冲持续时间(6±1)ms的半正弦波冲击。电池组＞12kg须经受最大加速度(50±8)g和脉冲持续时间(11±2)ms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。振动将电池组按照6.2.2.2规定的试验方法充满电后，电池组直接安装或通过夹具安装在振动测试机的1规定的步骤进行随机振动测试，X，Y和Z轴各进行12h振动，振动顺序为Z→Y→X（车辆行驶方向为XY轴注：“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1 振动试验步骤X向Y向Z向频率（Hz）PSg/�）频率（Hz）PS/�）频率（Hz）PS（g/�）50.0081450.0033750.0656070.0682270.0069970.19700170.00654150.00316170.05342280.02555310.00115400.02470970.00123840.00232460.037941350.001512500.00033600.04553T/GZEB001114000.00053700.041493100.000645000.001323000.002975000.00035//4130.00364////5000.00253RMS1.09g0.68g2.53g然后进行6.5.3.3规定的浸水测试，测试结束后搁置4h。自由跌落将电池组按照6.2.2.2（最低点高度mm的位置自由跌落至混凝土平面上，蓄电池组的六个表面方向各一次，测试结束后搁置4h。提手强度针对带有提手的电池组，在电池组提手中央，以75mm的宽度均匀施加相当于4倍电池组质量的重物，保持位置不动，持续1min。模制壳体应力将电池组按照6.2.2.2(70±27壳体承受压力将电池组按照6.2.2.230mm的圆柱体的一个断面分别依次放置在电池组外壳的6250N的力，并保持60s。阻燃性电池组的非金属材料外壳、印制板按照GB/T5169.16-2017进行测试。环境测试热滥用将电池组按照6.2.2.25±2/min的温升速率进行升温，当箱内温度达到(90±230min。浸水将电池组按照6.2.2.2规定的试验方法充满电后，浸没在温度为(20±5)℃的水槽中（以水淹没电池组最上端为准）48h，测试结束后搁置4h。盐雾将电池组按照6.2.2.2GB/T2423.18中试验方法3500V的绝缘电阻表对试验对象正负极与外壳之间，测试其绝缘电阻值。湿热循环T/GZEBA0001-2023将电池组按照6.2.2.2GB/T2423.4执行试验Db方法265（如果制造商要求循环5500V热失控触发方法采用加热作为热失控测试的可选方法。触发对象试验对象中的电池单体。选择电池包内靠近中心位置，或者被其他电池单体包围的电池单体。加热触发应不大于单体电池的表面积；将加热装置的加热面与单体电池表面直接接触，加热装置的位置应与6.5.4.424h表2 加热装置的功率要求触发对象电能EW·h加热装置最大功率PWE<8030~100E≥80100~300监控点布置方案监控点布置方案如下：测试过程中触发对象的最高表面温度）1s，准确度要求为±2加热触发时，温度传感器布置在远离热传导的一侧，即安装在加热装置的对侧。热失控触发判定条件热失控触发判定条件如下:25%；监测点温度达到制造商规定的最高工作温度；dT/dt≥1/s3sacbc)发生时，判定发生热失控。电池组管理系统(BMS）T/GZEBA0001-2023互认协同测试电池组与充电模块互认协同充电功能测试方法如下，任选其一进行：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。数据采集功能30温度报警和预警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过电流放电预警过电压预警数据上传外观目检电池和电池组是否有漏液，外观是否符合标准要求。标志电池标志电池的标识应清晰可辨，且不易脱落。至少包含下列标志：型号；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）；T/GZEBA0001-2023生产日期或批号。电池组标志产品本体的标志应清晰可辨、且不易脱落，电池组本体标志应至少包含以下内容：A；生产厂；产品名称与型号；标称电压、额定容量、充电限制电压、额定能量；正负极性标志，使用“正、负”字样，或“+、一”符号；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；永久性标识电池组应具备永久性企业标识，标识应包含电池组唯一性编码的X1-X4位（企业代码，见附录A）157515s进行试验。耐热试验：将加热炉加热至（950±10）15min，迅速将标识试样移入炉膛内，立505minmin。型式试验试验规定当发生下列情况之一时，应进行型式试验：——新产品鉴定或产品的改型设计、结构、工艺、材料有较大变动后的生产定型检验时；——产品停止生产半年以上又恢复生产候批量生产检验时；——合同环境下用户提出要求时。试验使用的电池组的制造期限不应超过3个月，型式试验的样品必须是经出厂检验合格的产品。试验样本和试验程序在无特殊要求时，进行型式试验的样本，应从出厂检验合格的产品中随机抽取。表3为电池的型式试验项目。表4为电池组的型式试验项目。表3 电池型式试验组号试验项目要求试验方法样品编号1电池电性能(放电5.2.16.3.11-16()放电5.2.26.3.21高温放电5.2.36.3.31T/GZEBA0001-20232安全性能过充电5.3.16.4.12-4过放电5.3.26.4.25-7高温外部短路5.3.36.4.38-10热滥用5.3.46.4.411-13针刺5.3.56.4.514-16表4 电池组型式试验组号试验项目要求试验方法样品编号1充放电接口5.66.71-16外观5.76.8标志5.86.92电池组电性能I2(A)放电5.2.16.3.11-162I2(A)放电5.2.26.3.21高温放电5.2.36.3.31循环寿命5.2.46.3.423安全性能过充电5.4.1.16.5.1.13外部短路5.4.1.16.5.1.24过充电保护5.4.2.16.5.2.15外部短