《大圆柱磷酸铁锂电池技术规范》

大圆柱磷酸铁锂电池技术规范

1范围

本标准规定大圆柱磷酸铁锂电池的型号、性能要求、安全要求及标志、包装、运输和储存要求。

本标准适用于应用在储能领域，直径≥32mm的圆柱形磷酸铁锂电池。应用到其他领域的大圆柱磷酸

铁锂电池可参照执行。

2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，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T191包装储运图示标志

GB/T2423.10环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦)

IEC61960-3:2017含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组便携式锂蓄电池和蓄电池组

第3部分：方型和圆型锂蓄电池和蓄电池组（Secondarycellsandbatteriescontainingalkaline

orothernon-acidelectrolytes-Secondarylithiumcellsandbatteriesforportable

applications-Part3:Prismaticandcylindricallithiumsecondarycellsandbatteries

madefromthem）

IEC63065:2020含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和蓄电池.电能存储系统用二次锂电池和

蓄电池的安全要求（Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acid

electrolytes-Safetyrequirementsforsecondarylithiumcellsandbatteriesforusein

electricalenergystoragesystems）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

锂离子电池lithiumionbattery

依靠锂离子在正极和负极之间往返移动实现化学能与电能相互转化的装置。

[来源：IEC63065:2020,3.7，有修改]

圆柱电池cylindricalbattery

电池总高度等于或大于直径的圆柱形电池。

大圆柱电池Large-cylinderbattery

直径大于等于32mm的圆柱电池。

额定容量ratedcapacity

制造商标明的电池容量，单位为Ah。

荷电状态stateofcharge

SOC

可用电池容量占额定容量的比值。

2

漏液leakage

非设计的，可见的液体电解质的漏出。

起火fire

从电池发出的持续时间大于1s的火焰，火花不能称之为火焰。

爆炸explosion

电池外壳剧烈破裂并且固体组件抛射出来产生的失效现象。

型式试验typetest

对有代表性的样品所进行的试验，其目的是确定其设计和制造是否符合规定检测项目的要求。

4符号及缩略语

下列符号适用于本文件。

I2——2h率放电电流，其数值等于C/2(A)。

5规格型号

圆柱电池形状示意

圆柱电池的形状和尺寸示意按图1所示，具体参照IEC61960-3:2017中的要求。

图1圆柱电池的形状和尺寸示意图

圆柱电池尺寸系列

本标准规定圆柱电池直径大于32mm的电池系列，尺寸系列如表1所示。

表1圆柱电池尺寸系列

外形尺寸（单位：mm）

序号

N1（公差范围±0.5）N2（公差范围±1）

132/33

240

65~300

346

460

3

5要求

5.1外观要求

按6.2检验时，外观不得有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无污染，且有清晰、正确的

标志。

5.2极性要求

按6.3检验时，端子极性标识应正确、清晰。

5.3尺寸和质量

按6.4检验时，电池外形尺寸、质量应符合其提供的产品相符。

5.4电性能要求

5.4.1充电性能

5.4.1.1室温充放电容量

按6.5.2试验时，其放电容量应不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，同时所有测试对

象初始容量极差不大于初始容量平均值的7%。

5.4.1.2低温充放电容量

按6.5.3试验时，其放电容量应不低于初始容量的80%。

5.4.1.3高温充放电容量

按6.5.4试验时，其放电容量应不低于初始容量的97%。

5.4.2倍率性能

按照6.5.5进行试验，2I2倍率下的放电容量不低于额定容量的95%。

5.4.3循环性能

5.4.3.1常温循环

按6.5.6试验时，4000次的容量保持率不低于80%。2000次的容量保持率不低于90%（2000次的是否

要考虑）。

5.4.3.245℃循环

按6.5.7实验时，2000次的容量保持率不低于70%，1000次的容量保持率不低于85%（1000次的是否

要考虑）。

5.4.4荷电保持率和容量恢复性能

5.4.4.1常温荷电保持率

按6.5.8试验时，荷电保持率应不低于初始容量的96%，容量恢复率应不低于初始容量的97%。

5.4.4.2高温荷电保持率

按6.5.9试验时，荷电保持率应不低于初始容量的95%，容量恢复率应不低于初始容量的96%。

安全与环境适用性要求

5.5.1过放电

按6.6.1方法进行过放电试验，电池应不起火、不爆炸。

4

5.5.2过充电

按6.6.2方法进行过充电试验，电池应不起火、不爆炸。

5.5.3高温外部短路

按6.6.3方法进行外部短路试验，电池应不起火、不爆炸。

5.5.4跌落试验

按6.6.4方法进行跌落试验，电池应不起火、不爆炸，泄压阀之外的地方不允许破裂。

5.5.5加热试验

按6.6.5方法进行加热试验，电池应不起火、不爆炸。

5.5.6挤压试验

按6.6.6方法进行挤压试验，电池应不起火、不爆炸。

5.5.7低气压试验

按6.6.7方法进行低气压试验，电池应不漏液、不起火、不爆炸，电压值不低于测试前的90%。

5.5.8振动测试

按6.6.8方法进行振动试验，电池应不漏液、不起火、不爆炸，电压值不低于测试前的90%。

5.5.9温度循环

按6.6.9方法进行温度循环试验，电池应不漏液、不起火、不爆炸，电压值不低于测试前的90%。

6实验方法

实验条件

6.1.1环境条件

除另有规定，实验环境应符合以下要求：

a)温度：25℃±5℃，标准中提到的室温是指25℃±2℃。

b)相对湿度：15%~90%。

c)大气压力：86~106kPa。

6.1.2测量仪器、仪表准确度

测量仪器、仪表应准确度符合以下要求：

a)电压测量装置：±0.5%FS；

b)电流测量装置：±0.5%FS；

c)温度测量装置：±2℃；

d)时间测量装置：±0.1%FS；

e)尺寸测量装置：±0.1%FS；

f)质量测量装置：±0.1%FS。

外观检测

在良好的光线条件下，用目测法检测电池的外观。

极性检测

用电压表检测电池极性。

5

尺寸和质量检测

用量具和衡量器测量电池的外形尺寸及质量。

电性能测试

6.5.1标准充电

室温下，电池以I2电流放电至企业技术条件规定的放电终止电压，搁置30min（或企业提供的不大

于1h的搁置时间），然后按企业提供的充放电方法进行充电。

若企业未提供充电方法，则依据以下方法充电：

a)以I2电流恒流充电至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

0.05C时停止充电。

b)充电停止后搁置30min（或企业提供的不高于1h的搁置时间）。

6.5.2室温放电容量

按照如下步骤测试室温放电容量：

a)电池按照6.5.1的方法进行充电；

b)室温下，电池以I2电流放电，放电至企业技术条件中规定的放电终止电压；

c)计算放电容量（以Ah计），计算放电比能量（以Wh/kg计）；

d)重复步骤a）~c）5次，连续3次试验结果的极差小于额定容量的3%，可提前结束试验，取最

后3次试验结果的平均值。

6.5.3低温放电容量

按照如下步骤测试低温放电容量：

a)电池按6.5.1的方法充电；

b)电池在-5℃±2℃下搁置24h；

c)电池在-5℃±2℃下，以2I2电流放电至企业提供的放电终止电压；

d)计算放电容量（以Ah计）。

6.5.4高温放电容量

按照如下步骤测试高温放电容量：

a)电池按照6.5.1的方法充电；

b)电池在55℃±2℃下搁置12h；

c)在55℃±2℃下，以I2电流放电至企业提供的放电终止电压；

d)计算放电容量（以Ah计）。

6.5.5倍率充放电性能

在25℃±2℃温度下，按照下列步骤测试倍率充放电性能：

a)以I2电流恒流充电至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

0.05C时停止充电；

b)充电停止后搁置30min（或企业提供的不高于1h的搁置时间）；

c)以I2电流放电至企业技术条件中规定的放电终止电压；

d)a）~c）循环三次；

e)以2I2电流充电至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0.05C

时停止充电，搁置30min；

f)以2I2恒流放电至企业技术条件中规定的放电终止电压;

g)计算放电容量（以Ah计）。

6.5.6常温循环性能

6

按照如下步骤测试常温循环性能：

a)以I2放电至企业规定的终止电压；

b)搁置30min或企业规定的搁置时间；

c)按照6.5.1的方法充电；

d)搁置30min或企业规定的搁置时间；

e)以I2放电至企业规定的放电终止电压，记录放电容量；

f)按照b）~e）连续循环2000次，计算第2000次的放电容量与初始容量的比值；再按照b）~e）

继续循环2000次（即总循环4000次），计算第4000次放电容量与初始放电容量的比值。

6.5.745℃循环性能

按照如下步骤测试常温循环性能：

a)以I2放电至企业规定的终止电压；

b)放入45℃的恒温箱中，放置12h；

c)电池以I2电流充电至企业技术条件规定的放电终止电压；

d)搁置30min（或企业提供的不大于1h的搁置时间）；

e)以I2放电至企业规定的放电终止电压，记录放电容量；

f)按照c）~e）连续循环1000次，计算第1000次的放电容量与初始容量的比值；再按照b）~e）

继续循环1000次（即总循环2000次），计算第2000次放电容量与初始放电容量的比值。

6.5.8室温荷电保持和容量恢复能力

按照如下步骤测试室温荷电保持和能力恢复能力：

a)电池按6.5.1的方法充电；

b)电池在室温下存储30天；

c)室温下，电池以I2电池放电至企业规定的终止电压；

d)计算荷电保持容量（以Ah计），并按下列公式计算室温容量保持率；

퐶

容量保持率=푘×100%·······························································(1)

퐶푐

式中：

CK——室温荷电保持容量，单位为Ah；

Cc——初始放电容量，单位为Ah。

e)电池再按6.5.1的方法充电；

f)室温下，电池以I2电池放电至企业规定的终止电压；

g)计算恢复容量（以Ah计），并按下列公式计算室温容量恢复率。

퐶

容量恢复率=푟×100%·······························································(2)

퐶퐶

式中：

Cr——室温荷电恢复容量，单位为Ah；

Cc——初始放电容量，单位为Ah。

6.5.9高温荷电保持和容量恢复能力

按照如下步骤测试高温荷电保持和能力恢复能力：

a)电池按6.5.1的方法充电；

b)电池在55℃±2℃下储存7天；

c)在室温下搁置6h后，以I2电流放电至企业规定的终止电压；

d)计算荷电保持容量（以Ah计），已按下列公式计算高温容量保持率；

퐶ℎ

高温容量保持率=푘×100%··························································(3)

퐶퐶

式中：

7

ChK——高温荷电保持容量，单位为Ah；

Cc——初始放电容量，单位为Ah。

e)电池按6.5.1的方法充电；

f)室温下，电池以I2电流放电至企业规定的终止电压，已按下列公式计算高温容量恢复率；

퐶ℎ

高温容量恢复率=푟×100%··························································(4)

퐶퐶

式中：

Chr——高温荷电恢复容量，单位为Ah；

Cc——初始放电容量，单位为Ah。

g)计算恢复容量（以Ah计）。

安全性能测试

6.6.1过放电试验

过放电试验按如下步骤进行：

a)试验对象为电池单体；

b)试验对象按6.5.1的方法充电；

c)以2I2电流放电90min；

d)完成以上试验步骤后，在试验环境温度下观察1h。

6.6.2过充电试验

过充电试验按如下步骤进行：

a)试验对象为电池单体；

b)试验对象按6.5.1的方法充电。

c)以制造商规定且不小于１I2的电流恒流充电至制造商规定的充电终止电压的1.5倍或时间到

1h，停止充电；

d)完成以上试验步骤后，在试验环境温度下观察１ｈ。

6.6.3高温外部短路试验

外部短路试验按如下步骤进行：

a)试验对象为电池单体；

b)试验对象按6.5.1的方法充电，放置在57℃±4℃的环境中，待电池达到57℃±4℃后，再

放置30min；

c)将试验对象正极端子和负极端子经导线连接，并确保外部线路电阻不大于5mΩ；

d)试验过程中监测电池温度变化，当出现以下两种情形之一时，试验终止：

1)短接时间达到6h；

2)电池温度下降值达到温度最大值的80%。

e)完成以上试验步骤后，在试验环境温度下观察１ｈ。

6.6.4跌落试验

跌落试验按如下步骤进行：

a)电池按照6.5.1的方法充电；

b)电池从1.5m高度自由跌落至水泥地面，极柱面和侧面各跌落一次；

c)完成以上试验步骤后，在试验环境温度下观察1h。

6.6.5加热试验

加热试验按如下步骤进行：

a)试验对象为电池单体；

b)试验对象按6.5.1的方法充电；

8

c)将试验对象放入温度箱，用以下的条件加热：温度箱按照５℃/min的速率由试验环境温度升

至130℃±2℃，并保持此温度30min后停止加热；

d)完成以上试验步骤后，在试验环境温度下观察１h。

6.6.6挤压试验（是否改成常用的方法，不修改，该方法式适用于圆柱电池，目前强标GB电能存储系

统用锂蓄电池和电池组安全要求采用该方法）

挤压试验按如下步骤进行：

a)电池按6.5.1的方法充电；

b)按下列条件进行试验：

1)挤压方向：垂直于电池极板方向施压，或与电池单体最容易受到挤压的方向相同；

2)挤压板形式：挤压平面板尺寸应能覆盖样品的被挤平面，如图3所示；

3)挤压速度：不大于2mm/s；

4)挤压程度：电压达到0Ｖ或变形量达到15％或挤压力达到100kN或1000倍试验对象重量

后停止挤压；

5)保持10min。

c)完成以上试验步骤后，在试验环境温度下观察1h。

图2挤压试验中电池放置示意图

6.6.7低气压试验

低气压试验按照如下步骤进行：

a)电池按照6.5.1的方法充电；

b)电池放入低气压箱中，调节试验箱中气压至11.6kPa，温度为室温，静置6h；

c)观察1h。

6.6.8振动试验

振动试验按照如下步骤进行：

电池按照6.5.1规定的试验方法充满电后，将样品紧固在振动试验台上，按表4中的参数进行正弦

振动测试。

表2振动波形（正弦曲线）

频率对数扫频循环时间(7

振动参数a轴向振动周期数

起始至Hz～200Hz～7Hz)

b

f1=7Hzf2ɑ1=1gnX12

f2f3S=0.08mmY12

15min

f3f4=200Hzɑ2=8gnZ12

返回至f1=7Hz总计36

f1、f4—下线、上线频率

f2、f3—交跃点频率

ɑ1、ɑ2—加速度幅值

9

S—位移幅值

a振动参数是指位移或加速度的最大绝对数值，例如：位移幅值为0.8mm对应的峰值-峰值的位移幅值

为1.6mm。

b在环境试验中，重力加速度gn值圆整为10m/s2。

每个方向进行12个循环，每个方向循环时间共计3h的振动。

按照其轴向和径向两个方向进行振动试验。具体试验方法参见GB/T2423.10中的相关条款。

6.6.9温度循环试验

温度循环试验按照如下步骤进行：

a)电池按6.5.1的方法充电，放在在可控温的箱体中；

b)将试验箱温度升至72℃±2℃，保持6h，温度转化时间不超过30min；

c)然后将试验温箱将为-40℃±2℃，保持6h，温度转化时间不超过30min；

d)按照图4，b)和c）循环10次；

e)完成以上试验步骤后，在试验环境温度放置24ｈ。

80

60

温40

度20

/

℃0

030360390720750108011101440

-20

-40

-60

时间/min

图3温度循环试验示意图

7检验规则

电池的检测形式包括型式检验、批次检验及定期检验。

型式检验项目

提交的同一批次内的电池，按照表2规定进行鉴定检验。

表3试验项目

型式检验

序号检验项目要求章条号出厂检验

检验项目样品编号

1外观5.1●●

2极性5.2●●

1#～32#

3尺寸及重量5.3●●

4室温容量5.4.1.1●●

5低温容量5.4.1.2—●1#、2#

6高温容量5.4.1.3—●3#、4#

10

型式检验

序号检验项目要求章条号出厂检验

检验项目样品编号

7倍率性能5.4.2—●5#、6#

8常温循环5.4.3.1—●7#、8#

945℃循环5.4.3.2—●9#、10#

10室温荷电保持和恢复能力5.4.4.1—●11#、12#

11高温荷电保持和恢复能力5.4.4.2—●13#、14#

12过放电5.5.1—●15#、16#

13过充电5.5.2—●17#、18#

14高温外部短路5.5.3—●19#、20#

15跌落5.5.4—●21#、22#

16加热5.5.5—●23#、24#

17挤压5.5.6—●25#、26#

18低气压5.5.7—●27#、28#

19振动5.5.8—●29#、30#

20高温循环5.5.9—●31#、32#

注：“●”表示为必须，“—”表示不必要

7.2出厂检验

7.2.1出厂检验项目按照表3要求。

7.2.2每一批产品出厂前都应进行出厂检验。

7.2.3在出厂检验中，若有一项或一项以上不合格时，应将该产品退回生产部门返工普检。

7.3型式检验

7.3.1型式检验试验程序应按照表3规定的样品编号连续进行。

7.3.2在型式检验中，若有一项不合格时，应判定为不合格。

7.3.3型式检验发起的条件，体系或生产地址发生变更等。

7.4抽样检验

抽样检验按照企业规定方案进行。

8标志、包装、运输和储存

标志

产品包装上应有下列标志：

a)制造商名称；

b)产品标识；

11

c)制造日期；

d)商标；

e)防短路标识；

f)警示标识；

g)重心、堆叠、向上、小心轻放标志。

包装

包装应符合下列要求：

a)产品有外包装，包装后放置在干燥、防潮、防振的包装箱内；包装标志应符合GB/T191的规

定；

b)包装箱上信息包括：产品名称、型号、数量、地址、邮编、执行标准、净重和毛重；

c)包装箱内随机文件包括：装箱单、产品合格证、产品使用说明书、出厂检验报告。

运输

产品运输时应符合下列要求：

a)产品包装成箱后再运输，运输过程中电池的荷电状态为20%~50%或符合协定指标；

b)运输过程中防止剧烈振动、冲击、挤压，防止日晒雨淋，不得倒置；

c)在装卸过程中，轻搬轻放，严防摔掷、翻滚、重压。

储存

产品储存时应符合下列要求：

a)储存场地应清洁、干燥及通风良好；产品荷电状态宜不大于30%，储存环境温度为5℃~45℃

（锂电池常规存储的温度），相对湿度不大于95%；

b)产品储存时不得倒置、并避免机械冲击和重压；

c)产品存储时不得受阳光直射，避免与腐蚀性介质接触，远离火源；

d)从出厂之日起，每存储6个月宜按照指定要求进行补电。

12

参考文献

[1]GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求

[2]UN38.3联合国危险物品运输试验和标准手册

[3]GB/T36276-2018电力储能用锂离子电池

13

ICS

CCS

团体标准

J/CIAPS-XXXXXXXX

大圆柱磷酸铁锂电池技术规范

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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

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大圆柱磷酸铁锂电池技术规范

1范围

本标准规定大圆柱磷酸铁锂电池的型号、性能要求、安全要求及标志、包装、运输和储存要求。

本标准适用于应用在储能领域，直径≥32mm的圆柱形磷酸铁锂电池。应用到其他领域的大圆柱磷酸

铁锂电池可参照执行。

2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，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T191包装储运图示标志

GB/T2423.10环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦)

IEC61960-3:2017含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组便携式锂蓄电池和蓄电池组

第3部分：方型和圆型锂蓄电池和蓄电池组（Secondarycellsandbatteriescontainingalkaline

orothernon-acidelectrolytes-Secondarylithiumcell