DB12T 475-2012 电动汽车用锂离子动力蓄电池技术条件

ICS

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82

DB12

475—2012

of

lithium

ion

battery

天津市质量技术监督局 发布DB

12/T

475—2012目

次前言

..................................................................................

I1

范围

................................................................................

12

规范性引用文件

......................................................................

13

术语和定义

..........................................................................

14

符号

................................................................................

25

要求

................................................................................

25.1

..........................................................................

25.2

..........................................................................

35.3

电池管理系统

......................................................................

45.4

电池系统（含电池包）

..............................................................

56

试验方法

............................................................................

66.1

..........................................................................

66.2

电池单体试验

......................................................................

66.3

电池模块试验

......................................................................

96.4

.................................................................

136.5

电池包/..................................................................

136.6

.........................................................................

147

检验规则

...........................................................................

157.1

检验分类

.........................................................................

157.2

.........................................................................

167.3

.........................................................................

168

标志、包装、运输、储存

.............................................................

178.1

标志

.............................................................................

178.2

包装

.............................................................................

178.3

运输

.............................................................................

178.4

储存

.............................................................................

17IDB

12/T

475—2012前 言本标准按照GB/T

本标准由天津市科学技术委员会提出。本标准的起草单位：

本标准主要起草人：周荣、王芳、刘浩杰、李磊、孟祥峰。IIDB

12/T

475—2012电动汽车用锂离子动力蓄电池技术条件1 范围包装、运输和储存。本标准适用于天津市电动汽车用锂离子动力蓄电池。2 规范性引用文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T

2900.

41

原电池和蓄电池电池GB/T18384.3 电动汽车

第

3

部分：人员触电防护GB/T

19666 阻燃和耐火电线电缆通则QC/T

840 电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸QC/T

897-2011

3 术语和定义GB/T

2900.41-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电池单体

被设计成可充电。3.2电池模块

将一个以上电池单体按照电压、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。3.3电池电子部件

electronics单元的电子装置。3.4电池控制单元

unit控制或管理电池系统电或热性能，并可以与车辆上的其他控制单元进行信息交互的电子控制部件。3.5电池管理系统

management

由电池电子部件和电池控制单元组成的电子装置。3.6电池包

pack能量存储装置，包括电池单体或电池模块，通常还包括电池电子部件、高压电路、过流保护装置，以及与其他外部系统（如冷却、高压、辅助低压和通讯等）的接口。1DB

12/T

475—20123.7电池系统

3.8能量型电池

high

设计目的为高能量应用的动力电池。注：其最大允许持续输出电功率和室温下其在1I13.9功率型电池

high

设计目的为高功率应用的动力电池。注：其最大允许持续输出电功率和室温下其在1I13.10额定容量

企业提供的CAh数值。3.11额定能量

企业提供的，在252(A)电流放电，达到终止电压时所放出的能量(Wh)。3.12实际放电容量

actual

3253次放电容量的最大值与最小值的差异小于额定容量的3%）。3.13爆炸

explosion电池外壳猛烈破裂，且有主要成份（固体物质）抛射出来。3.14起火

fire电池任何部位发出明火持续时间长于

3.15漏液

电池内部液体泄露到电池壳体外部。4 符号Cn——In——/n

5 要求5.1 电池单体2DB

12/T

475—20125.1.1 外观电池单体按6.2.1检验时，外观不得有变形及裂纹，表面平整、干燥、无外伤、无污物等，且标志清晰、正确。5.1.2极性电池单体按6.2.2检验时，端子极性应正确。并应有正负极的清晰标识。5.1.3 外形尺寸及质量电池单体按6.2.3检验时，电池外形尺寸、质量应符合生产企业提供的技术条件。5.1.4 25℃放电容量电池单体按6.2.5试验时，其实际放电容量应不低于额定容量，同时所有测试样品实际容量极差不大于实际容量平均值的5%。注：极差是所有样本的的最大值和最小值之差。5.1.5 安全性5.1.5.1

5.1.5.2

5.1.5.3

5.1.5.4

5.1.5.5

5.1.5.6

5.1.5.7

5.1.5.8

5.1.5.9

5.2 电池模块5.2.1外观电池模块按6.3.1检验时，外观不得有变形及裂纹，表面平整干燥、无外伤，且排列整齐、连接可靠、标志清晰等。5.2.2极性电池模块按6.3.2检验时，端子极性应正确。并应有正负极的清晰标识。5.2.3 外形尺寸及质量电池模块按6.3.3检验时，外形尺寸及质量应符合生产企业提供的技术条件。5.2.4 25℃放电容量电池模块按6.3.5试验时，其实际放电容量应不低于额定容量，同时所有测试样品实际容量极差不大于实际容量平均值的7%。5.2.525℃倍率放电容量3DB

12/T

475—2012能量型电池模块按

试验时，其放电容量应不低于实际放电容量的

按

6.3.6.2

80％。5.2.6 -20℃放电容量电池模块按

5.2.7 55℃放电容量电池模块按

5.2.8常温与高温荷电保持与容量恢复能力电池模块按

试验时，其常温及高温荷电保持率应不低于实际放电容量的

力应不低于实际放电容量的

5.2.9 耐振动性电池按

并保持连接可靠、结构完好，不允许装机松动。5.2.10 储存电池模块按

5.2.11 循环寿命循环寿命按照6.3.12进行测试，当循环次数达到500次时容量保持率应不低于90%。5.2.12 安全性5.2.12.1

5.2.12.2

5.2.12.3

5.2.12.4

5.2.12.5

5.2.12.6

5.2.12.7

5.3电池管理系统5.3.1 一般要求5.3.1.1 电池管理系统应能检测电池电和热相关的数据，至少应包括电池单体或者电池模块的电压、电池组回路电流和电池包内部温度等参数。5.3.1.2 电池管理系统应能对动力电池的荷电状态（SOC）、最大允许充放电电流（或者功率）等状态参数进行实时估算。5.3.1.3 如故障码上报、实时警示和故障保护等。5.3.1.4 电池管理系统应有与车辆的其他控制器基于总线通讯方式的信息交互功能。4参数总电压值电流值

1）温度值单体（模块）电压值准确度要求≤±1%

FS≤±

FS≤±2℃≤±0.2%

FS注

1：应用在具有可外接充电功能的电动汽车上时，电流值度同时应满足≤±1.0A（当电流值小于30A

时）。DB

12/T

475—20125.3.1.5

电池管理系统应能通过与车载充电机或者非车载充电机的实时通讯或者其他信号交互方式实现对充电过程的控制和管理,如充电模式选择（恒流、恒压等），控制充电过程中充电电流和电压参数的调整，充电截止条件的判断和充电停止等。5.3.2 状态参数测量准确度电池管理系统按照

1。表

1

状态参数测量准确5.3.3

5.3.3

SOC

估算误差的SOC值与SOC测试真值的偏差。5.4 电池系统（含电池包）5.4.1 一般要求电池系统交付试验时需要包括必要的操作文件，以及和测试设备相连所需的接口部件(如连接器，插头，包括冷却接口)。制造商需要提供电池系统的工作限值，以保证整个测试过程的安全。5.4.2 25℃放电容量电池系统按6.5.1试验时，其实际放电容量应不低于额定容量的95%。5.4.3 短路保护电池系统按照

6.5.2

5.4.4 过充电保护电池系统按照

6.5.3

号。5.4.5 过放电保护电池系统按照

6.5.4

向上级控制单元（如整车控制器）发出过放电报警信号。5.4.6 绝缘电阻电池系统按照6.5.5进行试验时，电池包（含管理系统）绝缘电阻与电池包的标称电压的比值应大于100Ω5.4.7 耐压5DB

12/T

475—2012电池系统按照6.5.6进行试验时，不应发生绝缘材料的击穿或跳火。5.4.8 电池系统用线阻燃性电池系统内的连接线缆按照

GB/T19666-2005

6 试验方法6.1 试验条件6.1.1 环境条件除另有规定外，试验应在温度为15℃～35℃、相对湿度25％～85％，大气压力86kPa～106kPa的环境中进行。6.1.2 测量仪器、仪表准确度测量仪器、仪表的准确度应满足如下要求：a) 电压测量装置：准确度不低于

0.2

1kΩ／V；b) 电流测量装置：准确度不低于

0.5

级；c) 温度测量装置：具有适当的量程，其分度值不大于

d) 计时器：按时、分、秒分度，准确度为±e) 测量尺寸的量具：分度值不大于

lmm；f)秤量质量的衡器：准确度为±6.2 电池单体试验6.2.1 外观6.2.2 极性用电压表检测电池单体极性。6.2.3 外形尺寸和质量用量具和衡器测量电池单体的外形尺寸及质量。外形尺寸测量可参考QC/T

840.6.2.4电池单体充电后按企业提供的专用规程进行充电。若企业未提供充电规程，则依据以下规程充电：以1I1电电流降至0.05I1(A)时停止充电,充电后静置30min。6.2.5 25℃放电容量6.2.5.1

a)

电池单体按

6.2.4

方法充电。6DB

12/T

475—2012b)

在

25℃

1I1c)

用放电电流值和放电时间数据计算放电容量（以

计）。d)

重复步骤

次。当同一测试样品连续

3

次试验结果的最大差值小于额定容量的

提前结束试验。

取最后

3

次的步骤

6.2.5.2

计算和记录放电能量密度，以

Wh/kg

6.2.5.3

6.2.6 安全性所有安全试验均在有充分环境保护的条件下进行。6.2.6.1 过放电按照下述步骤测试电池单体的过放电性能：a) 电池单体按

方法充电；b) 电池单体以

1I1(A)电流放电

c)观察

6.2.6.2 过充电按照下述步骤测试电池单体的过充电性能：a) 电池单体按

方法充电；b)

以1I1(A)电流恒流充电至电池单体电压达到企业技术条件中规定的充电终止电压的2倍或者过充容量达到

观察1h。6.2.6.3 短路按照下述步骤测试电池单体的短路性能：a)

电池单体按

6.2.4

方法充电；b)

将电池单体经外部短路

5mΩ；c)

观察

1h。6.2.6.4 跌落按照下述步骤测试电池单体的跌落性能：a)

电池单体按

6.2.4

方法充电；b)

电池单体从

1.5m

高度处自由跌落到厚度为

的水泥地板上，每个方向

1

c)

观察

1h。6.2.6.5 加热按照下述步骤测试电池单体的加热性能：a) 电池单体按

方法充电；b)

的速率升温至

±2℃

30min；c) 观察

6.2.6.6挤压7时间增量[min]累计时间[min]温度[℃]00256060-4090150-4060210259030085DB

12/T

475—2012按照下述步骤测试电池单体的挤压性能：a)

电池单体按

方法充电；b)

按下列条件进行挤压：1)

挤压板形式:半径为

1）；2)

挤压方向：垂直于电池极板方向；3)

挤压程度：单体电压

0v

10min；c)

观察

图1 单体挤压板6.2.6.7 针刺按照下述步骤测试电池单体的针刺性能：a)

电池单体按

方法充电。b)

用φ5mm～φ8mm

的耐高温钢针（针尖的角度

60°，针的表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污)、以（25±5）mm/s

）；c)

观察

6.2.6.8 海水浸泡按照下述步骤测试电池单体的海水浸泡性能：a) 电池单体按6.2.4方法充电。b2h所有可见的反应停止。水深必须足以完全没过电池单体。6.2.6.9 温度冲击按照下述步骤测试电池单体的温度冲击性能：a)

电池单体按

5.2.4

方法充电；b)

电池单体在室温下稳定后放入一个自然或循环空气对流的恒温箱中。恒温箱试验温度按照表

2进行调节，温度冲击循环次数

5

观察

1h。表

表

2

110410857048025DB

12/T

DB

12/T

475—2012测试用蓄电池模块样品应满足如下条件：——总电压不低于单体蓄电池电压的5倍；——额定容量不低于20Ah，或者与整车用蓄电池系统额定容量一致。注：测试用蓄电池模块可由实际模块串并联组成。6.3.1 外观6.3.2极性用电压表检测电池模块的极性。6.3.3 外形尺寸及质量用量具和衡器测量电池模块的外形尺寸及质量。6.3.4 电池模块充电11(A)电流恒I时停止充电,充电后静置30min。6.3.5 25℃放电容量6.3.5.1

按照下述步骤测试电池模块的

25℃a)

电池模块按

6.3.4

方法充电。b)

在

25℃±2℃

1I电流放电至任一电池单体电压低于企业技术条件中规定的放电终止电压时停止试验，计算放电容量(以

c）

用放电电流值和放电时间数据计算放电容量（以

Ah

计）。d）

重复步骤

3

次试验结果的最大差值小于额定容量的

提前结束试验；e）取最后

3

6.3.5.2

计算和记录放电能量密度，以

Wh/kg

6.3.5.3

6.3.6 25℃倍率放电性能6.3.6.1 能量型电池模块按照下述步骤测试

a)

电池模块按

方法充电；b)

在

3I1

(A)（最大电流不超过

电压达到放电终止电压时停止放电。c)

用

计）。9DB

12/T

475—20126.3.6.2 功率型电池模块按照下述步骤测试

a)

电池模块按

方法充电；b)

在

8I1

(A)（最大电流不超过

电压达到放电终止电压时停止放电；c)

6.3.6.3 功率型电池模块的功率密度测试按照如下规程进行：a)

电池模块按

方法充电；b)

在

1I1

(A)电流放电

后以厂商规定的最大放电电流放电

11s,然后电池以

1

25℃放电终止电压；c)

10s

W/kg

6.3.7 -20℃放电容量按照下述步骤测试电池模块的-20℃放电容量a) 电池模块按

方法充电；b) 电池模块在-20℃±2℃下储存

20h。c)

d) 用步骤

c)电流值和放电时间数据计算容量（以

6.3.8 55℃放电容量按照下述步骤测试电池模块的

55℃放电容量：a) 电池模块按

方法充电；b) 电池模块在

c)在

55℃±2℃下，以

1(A)电流放电至任一电池单体电压低于

d)用步骤

c)电流值和放电时间数据计算容量（以

6.3.9 常温、高温荷电保持能力及容量恢复能力6.3.9.1

按照下述方法测试常温荷电保持与容量恢复能力：a)

电池模块按

方法充电；b)

电池模块在

天；c)

在

1I1电；d)

用

Ah

电保持能力；e)

电池模块再按

6.3.4

方法充电；f)

在

1I1电。g)

用

Ah

量恢复能力。6.3.9.2 按照下述方法测试高温荷电保持与容量恢复能力：a)

电池模块按

方法充电；b)

电池模块在

7

天；10

d) 最大加速度：30m/s

；

d) 最大加速度：30m/s

；c)

在

25℃±2℃下恢复

后，电池模块以

1I电流放电至任一电池单体电压低于放电终止电压时停止放电；d)

用

常温荷电保持能力；e)

电池模块再按

6.3.4

方法充电。f)

在

1I电流放电至任一电池单体电压低于放电终止电压时停止放电。g)

用

Ah

温容量恢复能力。6.3.10 耐振动6.3.10.1 电池模块按

方法充电。6.3.10.2 将电池模块紧固到振动试验台上，按下述条件进行线性扫频振动试验：a)放电电流：能量型

1I2(A)，功率型

1I1b) 振动方向：上下单振动；c)振动频率：10～55Hz；2e) 扫频循环：10

次；f) 振动时间：2h。振动试验过程中，按6.3.5放电观察有无异常现象

出现。6.3.11 储存按下述方法进行循环储存试验：a)

电池模块按

方法充电；b)

在

1I电流放电

c)

电池模块在

21

d)

电池模块按

方法充电；e)

在

1I电流放电至任一电池单体电压低于放电终止电压时停止放电；f)

用

Ah

计），如果容量低于

5.2.10

重复

d)和

5

次。6.3.12 循环寿命按下述方法进行循环寿命试验。a)

电池模块按6.3.4方法充电；b)

电池模块在25℃±2℃下以一定倍率（能量型0.5I1(A)，功率型1I1(A)放电至电池单体电压达到企业技术条件中规定的电池单体放电截止电压，放电后静置15min。c）电池模块在25℃±2℃下以一定倍率（能量型0.5I1(A)，功率型1I1(A)电流恒流充电至电池单体电压达企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.05I时停止充电,充电后静置15min。。d)

按b）-c）步骤连续重复499次，或直至电池模块容量小于25℃实际放电容量的90%。6.3.13 安全性所有安全试验均在有充分环境保护的条件下进行。DB

12/T

475—20126.3.13.1 过放电按照下述步骤测试电池模块的过放电性能：a) 电池模块按

。b) 电池模块以

1一电池单体电压达到

0V

30min；c) 观察

1h。6.3.13.2 过充电按照下述步骤测试电池模块的过充电性能：a) 电池模块按

方法充电。b) 电池模块充电至电池单体电压达到企业技术条件中规定的充电终止电压的

2

倍或者过充容量达到

100%停止充电；c) 观察

1h。6.3.13.3 短路按照下列步骤测试电池模块的短路性能：a) 电池模块按

方法充电。b) 在

25℃±2℃下,将电池模块经外部短路

10min，外部线路电阻应小于

c) 观察

1h。6.3.13.4 加热按照下列步骤测试电池模块的加热性能：a) 电池模块按

。b)将试验箱温度按照

c) 观察

1h。6.3.13.5 挤压按照下列步骤测试电池模块的挤压性能：a) 电池模块按

方法充电。b) 按下列条件进行试验：1)

挤压板形式见图

1：一侧是平板，一侧是异形板,异形板的半圆柱形挤压头的典型半径为

75mm,挤压头之间的典型间距为

2)

为使电池宽窄两个面均经受挤压，应使用两组电池，第二组电池应绕上述试验中的长轴旋转

池单体的方法。3)

挤压程度：电池模块变形量达

30%或挤压力达到

500kN，电池保持

10min；c) 观察

1h。12DB

12/T

475—2012图2 挤压板6.3.13.6 针刺按照下述步骤测试电池模块的针刺性能：a) 电池模块按

方法充电；b) 用φ6-10mm

的耐高温钢针、以

20-30mm/s

3

个电池单体（钢针停留在电池中

模块时，则用三根钢针从模块侧面同时刺穿三个电池单体(图

2b

和图

c)观察

1h。图3 针刺示意图6.3.13.7 海水浸泡按照下述步骤测试电池模块的海水浸泡性能：a) 电池模块按

方法充电。b) 将电池模块按照其正常的工作方向浸入

3.5%NaCl

到所有可见的反应停止。水深必须足以完全没过电池模块。6.4 电池管理系统试验6.4.1 状态参数测量准确度按照QC/T

6.4.2SOC

估算精度按照QC/T

6.5电池包/系统试验6.5.1 电池系统常温容量测试6.5.1.1 温度适应

12h。受试装置如果包含电池控制单元，则环境适应过程需要将其关闭。如果在

1h

内所有测试点的温度变化小于

4℃，则环境适应过程可提前终止。6.5.1.2 标准循环。标准循环是为了确保电池包和系统在测试时处于相同的状态。标准循环在室温下进行，按照先后顺序包括一个标准放电过程和标准充电过程，其步骤如下：a)

标准放电：以

1I1(A)电流恒流放电至制造商规定的放电截止条件；b)

静置

13序号检验项目检验方法章条号电池单体编号1外观6.2.1#

#1

182极性6.2.23外形尺寸和质量6.2.3425℃放电容量6.2.55安全性6.2.6DB

12/T

475—2012c)

注：如果标准循环和一个新的测试之间时间间隔长于24

小时，则需要重新进行一次标准循环。6.5.1.3 以

1I16.5.2 短路保护测试用一个适当的导体（电阻≤5mΩ）使测试样品正负两极间出现强制短路

6.5.3 过充电保护测试6.5.3.1 测试样品将在正常工作条件下，冷却系统开启（主接触器关闭，电池系统由

BCU

控制）。系统的被动保护电路处于工作状态。6.5.3.2 使用电池系统生产厂商和测试机构达成一致意见的电流恒流充电，推荐的电流是

5I1电持续到测试样品自动切断主接触器。6.5.3.3 充电电压上限不应超过电池系统最高电压的

值和单体极限温度根据电池系统生产厂商和测试机构之间协商确定。6.5.4 过放电保护测试6.5.4.1

BCU

成的被动电路保护装置开启，关闭主动充电控制。6.5.4.2

1I1而切断放电6.5.4.3

终止过放电测试的时间或电压限制值也可由电池系统生产厂商和测试机构达成一致。6.5.5 绝缘电阻测试按照GB/T

18384.1进行绝缘电压测试。6.5.6 耐压测试按照GB/T

6.5.7 电池系统用线阻燃性测试按照GB/T

6.6 试验程序6.6.1

按本程序进行的试验应连续进行。6.6.2

电池单体试验程序见表

3。6.6.3

电池模块试验程序见表

4。6.6.4

电池管理系统试验程序见表

6.6.5

电池系统试验程序见表

6。表3

表3

序号检验项目检验方法章条号电池模块编号1外观6.3.1#

#1

132极性6.3.23外形尺寸及质量6.3.3425℃放电容量6.3.5525℃倍率放电容量6.3.61#6-20℃放电容量6.3.7755℃放电容量6.3.89常温与高温荷电保持与容量恢复能力6.3.9#

#2

310耐振动6.3.102#11储存6.3.114#12循环寿命6.3.12#

#5

614安全性6.3.13#

#7

13序号检验项目检验方法章条号电池单体编号1一般要求-1#225℃放电容量6.5.13短路保护试验6.5.24过充电保护试验6.5.35过放电保护试验6.5.46绝缘电阻试验6.5.57耐压测试6.5.68电池系统用