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國(guó)內(nèi)外動(dòng)力鋰離子電池檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)分析

參考答案:

國(guó)內(nèi)外動(dòng)力鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)分析國(guó)際上的大部分標(biāo)準(zhǔn)是在2010年前后頒布的,重新修訂次數(shù)較多,且陸續(xù)有新的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。GB/Z 18333. 1:2001是在2001年頒發(fā)的,由此可見(jiàn),我國(guó)的電動(dòng)汽車鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)在世界上起步并不算晚,但發(fā)展相對(duì)緩慢。自2006年QC/T 743標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,我國(guó)有很長(zhǎng)一段時(shí)間里沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)更新,且在2015年新國(guó)標(biāo)發(fā)布之前,沒(méi)有關(guān)于電池包或系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。上述國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍、測(cè)試項(xiàng)內(nèi)容、測(cè)試項(xiàng)嚴(yán)格程度及判定準(zhǔn)則方面,都有所差別。

1、適用范圍

IEC 62660 系列、QC/T 743、GB/T 31486和GB/T 31485是針對(duì)電池單體和模塊級(jí)別的測(cè)試,UL2580、SAE J2929、ISO12405和GB/T 31467 系列則適用于電池組和電池系統(tǒng)的測(cè)試。國(guó)外除了IEC 62660,其他的標(biāo)準(zhǔn)基本都涉及電池組或系統(tǒng)級(jí)別的測(cè)試,SAE J2929及ECE R100. 2甚至提到了整車級(jí)別的測(cè)試。這說(shuō)明國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)制定更多地考慮到了電池在整車上的應(yīng)用,更符合實(shí)際應(yīng)用的需求。

2、測(cè)試項(xiàng)內(nèi)容

所有的測(cè)試項(xiàng)從整體上來(lái)說(shuō),可分為電性能和安全可靠性兩大類,而安全可靠性又可分為機(jī)械可靠性、環(huán)境可靠性、濫用可靠性和電氣可靠性。

機(jī)械可靠性,模擬了車輛在行駛過(guò)程中受到的機(jī)械應(yīng)力,如振動(dòng)模擬了車輛在路面上的顛簸;環(huán)境可靠性,模擬了車輛在不同氣候中的耐受力,如溫度循環(huán)模擬了車輛在晝夜溫差大或者在寒冷和炎熱地區(qū)來(lái)回行駛時(shí)的情況; 濫用可靠性,如火燒,考察電池在遭受到不正當(dāng)使用時(shí)的安全性; 電氣可靠性,如保護(hù)類測(cè)試項(xiàng),主要是考察電池管理系統(tǒng)( BMS) 在關(guān)鍵時(shí)候能否起到保護(hù)作用。

在電池單體方面,IEC 62660分為兩個(gè)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)IEC 62660-1和IEC 62660-2,分別對(duì)應(yīng)性能和可靠性測(cè)試。GB/T 31485和GB/T 31486是由QC/T 743演化而來(lái),GB/T 31486中將耐振動(dòng)歸屬為性能測(cè)試,因?yàn)樵摐y(cè)試項(xiàng)是考察電池振動(dòng)對(duì)電池性能的影響。相比于IEC 62660-2,GB/T 31485的測(cè)試項(xiàng)目更嚴(yán)苛,如增加了針刺和海水浸泡等。

在電池包和電池系統(tǒng)的測(cè)試方面,不論是電性能還是可靠性,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的測(cè)試項(xiàng)*多。在性能測(cè)試方面,DOE/ ID-11069比其他標(biāo)準(zhǔn)多出的測(cè)試項(xiàng)有混合脈沖功率特性( HPPC) 、運(yùn)行設(shè)置點(diǎn)穩(wěn)定性、日歷壽命、參考性能、阻抗譜、模塊控制檢驗(yàn)測(cè)試、熱管理載荷及結(jié)合壽命驗(yàn)證的系統(tǒng)水平測(cè)試等。

在標(biāo)準(zhǔn)的附錄中詳細(xì)介紹了電性能測(cè)試結(jié)果的分析方法,其中,HPPC 測(cè)試可用于檢測(cè)動(dòng)力電池的峰值功率,由此衍生的直流內(nèi)阻測(cè)試方法,已廣泛用于電池的內(nèi)阻特性研究。在可靠性方面,UL2580比其他標(biāo)準(zhǔn)多出的測(cè)試項(xiàng)有:非平衡電池組充電、耐壓、絕緣、連續(xù)性試驗(yàn)及冷卻/加熱穩(wěn)定系統(tǒng)故障試驗(yàn)等,還包含了生產(chǎn)線上針對(duì)電池組零部件的基本安全測(cè)試,在 BMS、冷卻系統(tǒng)及保護(hù)線路設(shè)計(jì)方面,加強(qiáng)了安全性審查要求。SAE J2929提出要對(duì)電池系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行故障分析,并保存相關(guān)的文檔材料,包括易識(shí)別故障的改進(jìn)措施。

ISO 12405系列標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)包含電池的性能和安全兩方面,ISO 12405-1是針對(duì)高功率應(yīng)用的電池性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),ISO 12405-2是針對(duì)高能量應(yīng)用的電池性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),前者多了冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)兩項(xiàng)內(nèi)容。GB/T 31467系列結(jié)合了我國(guó)動(dòng)力電池發(fā)展?fàn)顩r,根據(jù)ISO 12405系列標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容修改而得。

與其他標(biāo)準(zhǔn)不同的是:SAE J 2929與 ECE R100. 2都涉及高壓防護(hù)的要求,屬于電動(dòng)汽車安全范疇。我國(guó)的相關(guān)測(cè)試項(xiàng)在GB/T 18384中,GB/T 31467. 3中指出電池包和電池系統(tǒng)在進(jìn)行安全測(cè)試之前要滿足GB/T 18384. 1和GB/T 18384. 3的相關(guān)要求。

3、嚴(yán)格程度

對(duì)于相同的測(cè)試項(xiàng),不同標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測(cè)試方法和判定準(zhǔn)則也不盡相同。例如對(duì)于測(cè)試樣品的荷電狀態(tài)( SOC),GB/T 31467. 3中要求樣品為滿電態(tài);ISO 12405中要求功率型電池SOC為50% ,能量型電池SOC為100%;ECE R100. 2要求電池的SOC在50%以上; UN38. 3對(duì)于不同的測(cè)試項(xiàng)有不同的要求,某些測(cè)試項(xiàng)還需要循環(huán)過(guò)的電池。

另外,還要求高度模擬、熱試驗(yàn)、振動(dòng)、沖擊和外短路必須用同一個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試,相對(duì)更嚴(yán)格。對(duì)于振動(dòng)測(cè)試,ISO 12405要求樣品在不同的環(huán)境溫度下振動(dòng),建議的高溫和低溫溫度分別為75℃和-40℃,其他的標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有此項(xiàng)要求。

對(duì)于火燒試驗(yàn),GB/T 31467. 3中的實(shí)驗(yàn)方法和參數(shù)設(shè)置與 ISO 12405. 3相差不大,都是采用點(diǎn)燃燃料的方式進(jìn)行預(yù)熱、直接火燒和間接火燒,但 GB/T 31467. 3要求樣品若有火苗必須在2 min內(nèi)熄滅,ISO 12405則沒(méi)有要求火苗熄滅的時(shí)間,SAE J2929中的火燒試驗(yàn)與前兩者不同,它要求將樣品放置于熱輻射容器中,90s內(nèi)迅速升溫至890℃ 并保持10 min,并且不得有任何組件或物質(zhì)穿過(guò)置于測(cè)試樣品外部的金屬網(wǎng)罩。

溫馨提示:以上內(nèi)容僅供參考使用,更多檢測(cè)需求請(qǐng)咨詢客服。

檢測(cè)流程步驟

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