电板居品的圭臬,尤其是安全圭臬是敛迹质料的伏击依据,亦然活动市集顺序和推进时间朝上的伏击妙技。本文作家针对国表里现存的常见圭臬,进行先容和归纳分析,并对这些圭臬体系中存在的问题进行神圣的探讨。
一、海外能源锂离子电板圭臬
表1列举了海外常用的锂离子电板测试圭臬。圭臬颁发机构主要有国际电工委员会 ( IEC) 、国际圭臬化组织( ISO) 、好意思国保障商实验室 ( UL) 、好意思国汽车工程师学会( SAE) 以及欧盟关联机构等。
表 1 海外常用的能源锂离子电板圭臬
1 国际圭臬
IEC发布的能源锂离子电板圭臬主要有IEC 62660-1∶2010《电动说念路车辆用锂离子能源蓄电板单体 第1部分: 性能测试》和IEC 62660-2∶2010《电动说念路车辆用锂离子能源蓄电板单体 第2部分: 可靠性和糜掷性测试》。合资国输送委员会颁布的UN 38. 3《合资国对于危急货品输送的建议书圭臬和履行手册》,对锂电板测试的要求是针对电板在输送经过中的安全性。
ISO在能源锂离子电板方面制定的圭臬有ISO 12405-1∶2011《电驱动车辆———锂离子能源电板包及系统测试规程 第1部分: 高功率利用》、ISO 12405-2∶2012《电驱动车辆——锂离子能源电板包及系统测试规程第2部分: 高能量利用》及ISO 12405-3∶2014《电驱动车辆——锂离子能源电板包及系统测试规程 第3部分: 安全性要求》,分别针对高功率型电板、高能量型电板以及安全性能要求,标的是为整车厂提供可采选的测试项和测试门径。
2 好意思国圭臬
UL 2580∶2011《电动汽车用电板》主要评估电板的糜掷可靠性以及在糜掷产生危害时对东说念主员的保护才气,该圭臬于2013年进行矫正。
SAE在汽车界限领有重大、完善的圭臬体系。2009年颁布的SAE J2464: 2009《电动和混杂能源电动汽车可再充能量储存系统的安全和糜掷性测试》是很早一批利用于北好意思和全球地区的车用电板糜掷测试手册,明确指出了每个测试项的适用范围及需要收集的数据,也针对测试神气所需样品数目给出建议。
2011年颁布的SAE J2929: 2011《电动和混杂能源电板系统安全圭臬》是SAE在回来之前颁布的各式能源电板关联圭臬上刻薄的安全性圭臬,包括两部分: 电动车在行驶经过中可能出现的老例情况测试和格外情况测试。
SAE J2380: 2013《电动车电板的振动测试》是电动车电板的振动测试较经典的圭臬,以实质车辆说念路行驶的振动载荷谱收集统计后果为基础依据,测试门径愈加适合实质车辆的振动情况,具有伏击的参考价值。
3 其他组织圭臬
好意思国能源部( DOE) 主要负责能源计谋制定、能源行业惩办及能源关联时间研发等。2002年好意思国政府缔造了“开脱车”( Freedom CAR) 神气,先后颁发了Freedom CAR功率扶助型混杂电动车电板测试手册与电动和混杂能源汽车用储能系统糜掷性测试手册。
德国汽车工业协会( VDA) 是德国为协调国内汽车工业的各式圭臬而构成的协会,颁布的圭臬有VDA 2007《混杂能源汽车用电板系统测试》,主如果针对混杂能源汽车的锂离子电板系统的性能及可靠性测试。
欧洲经济委员会( ECE) R100. 2《对于就电动车辆罕见要求方面批准车辆的协调规章》是ECE针对电动车制定的具体要求,举座分为两部分: 第一部分对整车在电机督察、可再充电储能系统、功能安全和氢气排放等4个方面进行了活动,第二部分为新增的对可再充电储能系统的安全可靠性作出的具体要求。
二、国内能源锂离子电板圭臬
2001年,汽车圭臬化委员会颁布了我国第一个电动汽车的锂离子电板测试同样性时间文献GB/Z 18333. 1: 2011《电动说念路车辆用锂离子蓄电板》。该圭臬制定时参考了IEC 61960-2∶2000《便携式锂电板和蓄电板组 第2部分: 锂电板组》,用于便携式开拓的锂离子电板及电板组,测试内容包括性能和安全,但只适用于21.6V和14.4V的电 池。
2006年,工业和信息化部颁发了QC/T 743《电动汽车用锂离子能源蓄电板》,被行业内平凡使用,并于2012年进行了矫正。GB/Z 18333. 1: 2001 和 QC/T 743: 2006 齐是针对单体和模块级别的圭臬,利用范围较窄,且测试内容已不适合快速发展的电动汽车行业的需求。
2015年,国度圭臬化惩办委员会颁布了一系列圭臬,GB/T 31484-2015《电动汽车用能源蓄电板轮回寿命要求及履行门径》、GB/T 31485-2015《电动汽车用能源蓄电板安全要求及履行门径》、GB/T 31486-2015《电动汽车用能源蓄电板电性能要求及履行门径》及 GB/T 31467. 1-2015《电动汽车用锂离子能源蓄电板包和系统 第1部分 高功率利用测试规程、GB/T 31467. 2-2015《电动汽车用锂离子能源蓄电板包和系统 第2部分 高能量利用测试规程、GB/T 31467. 3《电动汽车用锂离子能源蓄电板系统测试规程 第3部分 安全性要求与测试门径。
GB/T 31485-2015及GB/T 31486-2015分别是针对单体/模块的安全及电性能测试,GB/T 31467-2015系列参照了ISO 12405系列,适用于电板包或电板系统的测试,而GB/T 31484-2015是有益针对轮回寿命的测试圭臬,对于单体和模块接受圭臬轮回寿命,对于电板包和系统接受工况轮回寿命。
2016年,工信部发布了《电动客车安全时间要求》,从东说念主员触电、水尘督察、失火督察、充电安全、碰撞安全、云尔监控等方面详尽磋商,充分鉴戒了现存的传统客车、电动汽车关联圭臬和上海、北京等场合圭臬,对能源电板刻薄更高的时间要求,加多了热失控和热失控扩展两个测试项,已于2017年1月1日崇敬实施。
表 2 国内常用的能源锂离子电板圭臬
三、国表里能源锂离子电板圭臬分析
国表里能源锂离子电板圭臬分析国际上的大部分圭臬是在2010年前后颁布的,从头矫正次数较多,且延续有新的圭臬出台。GB/Z 18333. 1: 2001是在2001年颁发的,由此可见,我国的电动汽车锂离子电板圭臬辞宇宙上起步并不算晚,但发展相对从容。自2006年QC/T 743圭臬发布后,我国有很长一段时辰里莫得圭臬更新,且在2015年新国标发布之前,没筹划于电板包或系统的圭臬。上述国表里圭臬在适用范围、测试项内容、测试项严格进度及判定准则方面,齐有所别离。
1 适用范围
IEC 62660 系列、QC/T 743、GB/T 31486和GB/T 31485是针对电板单体和模块级别的测试,UL2580、SAE J2929、 ISO12405和GB/T 31467 系列则适用于电板组和电板系统的测试。海外除了IEC 62660,其他的圭臬基本齐触及电板组或系统级别的测试,SAE J2929及ECE R100. 2甚而提到了整车级别的测试。这讲解海外的圭臬制定更多地磋商到了电板在整车上的利用,更适合实质利用的需求。
2 测试项内容
通盘的测试项从举座上来说,可分为电性能和安全可靠性两大类,而安全可靠性又可分为机械可靠性、环境可靠性、糜掷可靠性和电气可靠性。
机械可靠性,模拟了车辆在行驶经过中受到的机械应力,如振动模拟了车辆在路面上的震荡; 环境可靠性,模拟了车辆在不同风景中的耐受力,如温度轮回模拟了车辆在日夜温差大大概在清冷和炎夏地区往来行驶时的情况; 糜掷可靠性,如火烧,侦查电板在遭遇到不高洁使用时的安全性; 电气可靠性,如保护类测试项,主如果侦查电板惩办系统( BMS) 在要道时候能否起到保护作用。
在电板单体方面,IEC 62660分为两个孤苦的圭臬IEC 62660-1和IEC 62660-2,分别对应性能和可靠性测试。GB/T 31485和GB/T 31486是由QC/T 743演化而来,GB/T 31486中将耐振动包摄为性能测试,因为该测试项是侦查电板振动对电板性能的影响。比拟于IEC 62660-2,GB/T 31485的测试神气更严苛,如加多了针刺和海水浸泡等。
在电板包和电板系统的测试方面,不论是电性能仍是可靠性,好意思国圭臬涵盖的测试项最多。在性能测试方面,DOE/ ID-11069比其他圭臬多出的测试项有混杂脉冲功率特色( HPPC) 、启动树立点厚实性、日期寿命、参考性能、阻抗谱、模块抛弃熟练测试、热惩办载荷及结合寿命考证的系统水平测试等。
在圭臬的附录中瞩目先容了电性能测试后果的分析门径,其中,HPPC 测试可用于检测能源电板的峰值功率,由此生息的直流内阻测试门径,已平凡用于电板的内阻特色商讨。在可靠性方面,UL2580比其他圭臬多出的测试项有: 非均衡电板组充电、耐压、绝缘、相接性履行及冷却/加热厚实系统故障履行等,还包含了出产线上针对电板组零部件的基本安全测试,在 BMS、冷却系统及保护澄莹打算方面,加强了安全性审查要求。SAE J2929刻薄要对电板系统的各个部分进行故障分析,并保存关联的文档材料,包括易识别故障的创新措施。
ISO 12405系列圭臬同期包含电板的性能和安全两方面,ISO 12405-1是针对高功率利用的电板性能测试圭臬,ISO 12405-2是针对高能量利用的电板性能测试圭臬,前者多了冷启动和热启动两项内容。GB/T 31467系列结合了我国能源电板发展情状,凭据ISO 12405系列圭臬的内容修改而得。
与其他圭臬不同的是: SAE J 2929与 ECE R100. 2齐触及高压督察的要求,属于电动汽车安全规模。我国的关联测试项在GB/T 18384中,GB/T 31467. 3中指出电板包和电板系统在进行安全测试之前要得志GB/T 18384. 1和GB/T 18384. 3的关联要求。
3 严格进度
对于同样的测试项,不同圭臬中规章的测试门径和判定准则也不尽同样。举例对于测试样品的荷电状态( SOC) ,GB/T 31467. 3中要求样品为满电态; ISO 12405中要求功率型电板SOC为50% ,能量型电板SOC为100% ; ECE R100. 2要求电板的SOC在50%以上; UN38. 3对于不同的测试项有不同的要求,某些测试项还需要轮回过的电板。
另外,还要求高度模拟、热履行、振动、冲击和外短路必须用归并个样品进行测试,相对更严格。对于振动测试,ISO 12405要求样品在不同的环境温度下振动,建议的高情切低温温度分别为75℃和-40℃,其他的圭臬莫得此项要求。
对于火烧履行, GB/T 31467. 3中的实验门径和参数树立与 ISO 12405. 3出入不大,齐是接受燃烧燃料的形式进行预热、平直火烧和迤逦火烧,但 GB/T 31467. 3要求样品若有火苗必须在2 min内灭火,ISO 12405则莫得要求火苗灭火的时辰,SAE J2929中的火烧履行与前两者不同,它要求将样品舍弃于热放射容器中,90s内马上升温至890℃ 并保捏10 min,而且不得有任何组件或物资穿过置于测试样品外部的金属网罩。
四、现存国内圭臬的不及
365建站天然关联国标的制定和发布填补了我国在能源锂离子电板组合系统方面的空缺,并被平凡接受,但仍有不及。
测试对象方面: 通盘的圭臬齐只规章了新电板的测试,对使用过的电板莫得关联规章和要求,电板在出厂时莫得问题,不代表使用一段时辰后仍然安全,因此有必要对使用不同时间的电板进行同样的测试,非常于如期体检。
后果判定方面: 当今的判定依据较每每和单一,只须无线路、无外壳破碎、不生气和不爆炸的规章,贫乏可量化的评判体系。欧洲汽车商讨与时间发展委员会( EUCAR) 将电板的危害进度差异红8个品级,具有一定的鉴戒酷爱酷爱。
测试项方面: GB/T31467. 3贫乏电板包和电板系统在热惩办和热失控方面的测试内容,而热安全性能对电板至关伏击,何如抛弃单体电板的热失控,使热失控的情况不膨大,具有伏击酷爱酷爱,《电动客车安全时间要求》的强制实施也讲解了这小数。另外,从整车利用层面来说,对于非败坏性的可靠性测试,如环境可靠性,在履行竣事之后有必要加多电性能测试,模拟车辆在履历了环境变化后,性能受到的影响。
365建站客服QQ:800083652测试门径方面: 电板包和电板系统的轮回寿命测试耗时太长,影响居品开发周期,难以很好地实施,何如开发合理的加快轮回寿命测试是个难点。
五、回来
连年来,我国在能源锂离子电板的圭臬制定和利用方面已赢得了很大的朝上,但与海外的圭臬还存在一定的差距。除了检测圭臬除外,我国锂离子电板在其他方面的圭臬体系也在逐渐完善。2016年11月9日,工信部在发布了《锂离子电板详尽圭臬化时间体系》,指出将来的圭臬体系包括基础通用、材料与部件、打算与制造经过、制造与检测开拓、电板居品等5大部分,其中,安全圭臬关系要紧,跟着能源电板居品的更新和发展,测试圭臬也需要擢升相应的检测时间,进而增强能源电板的安全性水平。
参考:陶文玉等《能源锂离子电板测试圭臬比较和分析》
【2025中国新能源电板行业开年首展】 2025第20届中国南京国际电板及储能时间展览会再相会南京,中国电板展四肢2025年新能源电板行业开年首展,同期在黄金采购4月旺季,将会勾通多方资源为全球带来一场颠覆式的行业嘉会。2025中国电板展,展会在原有的锂电板、新能源、储能、电板开拓、新能源装备、正负极材料等基础上,2025年围绕新式固态电板、液流电板、永劫储能、钠离子电板、团员物电板等多界限拓展蔓延,打造一场脱色新能源电板全产业链的行业顶级嘉会。
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