T/GDCKCJH 031—2021 ICS 13.100 CCS T 09 电动汽车用动力电池热滥用测试方法 Thermal abuse test method of power battery for electric vehicle 2021-07-04发布 2021-08-01实施 广东省测量控制技术与装备应用促进会 发 布 团体标准 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/GDCKCJH 0 31—2021 I 目 次 前言.. ............................................................................. Ⅱ 1 范围 ............................................................................. 1 2 规范性引用文件 ................................................................... 1 3 术语与定义 ....................................................................... 1 4 要求 ............................................................................. 3 5 测试方法 ......................................................................... 4 全国团体标准信息平台 T/GDCKCJH 0 31—2021 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化 工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的 规定起草。 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。 本文件由广东省测量控制技术与装备应用促进会提出并归口。 本文件起草单位: 华南理工大学、 广州广电计量检测股份有限公司、 广东省标准化研究院、深圳 比克动力电池有限公司、广州汽车集团股份有限公司。 本文件主要起草人: 刘桂雄、李远茂、张瑜、明志茂、黄继雄、安伟峰、符兴锋。 本文件为首次发布。 全国团体标准信息平台 T/GDCKCJH 0 31—2021 1 电动汽车用动力电池热滥用测试方法 1 范围 本文件规定了电动汽车用动力电池热滥用测试相关的术语与定义、试验准备和测试方法。 本文件适用于电动汽车用动力电池热滥用的测试。 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/T 19596 电动汽车术语 GB 38031 —2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求 SAE J2464— 2009 电动和油电混合动力车的充电储存系统(RESS) 安全性和混用试验(Electric and Hybrid Electric Vehicle Rechargeable Energy Storage System(RESS) Safety and Abuse Testing) 3 术语与定义 GB/T 19596、GB 38031—2020 界定的以及下列术语与定义适用于本文件，为便于使用，以下列 出了GB/T 19596 、GB 38031 —2020中的有关术语与定义。 3.1 电池单体 secondary cell 将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置，通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子， 并被设计成可充电。 3.2 电池模组 battery model 将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合，并作为电源使用的组合体。 3.3 电池管理系统 battery management system 监视动力电池的状态( 温度、电压、荷电状态等 )，可以为电池提供通信、安全、电芯均衡及管 理控制，并提供与应用设备通信接口的系统。 3.4 全国团体标准信息平台 T/GDCKCJH 0 31—2021 2 电池系统 battery system 一个或一个以上电动汽车用动力电池包及相应附件( 电池管理系统、高压电路、低压电路、热管 理设备以及机械总成) 构成的为电动汽车整车的行驶提供电能的能量存储装置。 3.5 电池电子部件 battery electronics 采集或者同时监测电池包电和热数据的电子装置，必要时可以包括用于电池单体均衡的电子部 件。 注: 电池电子部件可以包括单体控制器。电池单体间的均衡可以由电池电子部件控制，或者通过电池控制单元 控制。 3.6 电池控制单元 battery control unit 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数，并提供电池系统和其他车辆控制器通 讯的电子装置。 3.7 额定容量 rated capacity 以制造商规定的条件测得的并由制造商申明的电池单体、模块、电池包或系统的容量值， 通常 用安时(Ah) 或毫安时(mAh) 来表示。 3.8 荷电状态 state-of-charge； SOC 当前电池中按照规定放电条件可以释放的容量占可用容量的百分比。 3.9 泄漏 leakage 物质从电池单体、模块、电池包或系统中漏出，以试验对象外部可见为准。 3.10 热失控 thermal runaway 电池单体放热连锁反应引起电池温度达到制造商规定最高温度值，且温升速率大于 1℃/s并持 续3s以上时，电池温度不可控上升的现象。 3.11 热扩散 thermal propagation 电池包或系统内由一个电池单体热失控引发的其余电池单体接连发生热失控的现象。 3.12 充电终止电压 end-of-charge voltage 电池单体、模块、电池包或系统正常充电时允许达到的最高电压。 3.13 全国团体标准信息平台 T/GDCKCJH 0 31—2021 3 放电终止电压 end-of-discharge voltage 电池单体、模块、电池包或系统正常放电时允许达到的最低电压。 3.14 倍率放电电流 In ratio discharge current nh率放电电流(A) ，其数值等于额定容量值的 1/n。 3.15 满程量 full scale；FS 由仪器所显示或指示的最小值到最大值的范围。 3.16 热滥用测试 thermal abuse test 电池单体、模组、包或系统在热滥用条件下进行安全性测试，包括加热、温度冲击、热稳定性 和热失控等测试。 4 要求 4.1 试验环境 试验环境中应满足以下条件： a) 试验应在温度为(25±2)℃，相对湿度为 15%～90%，大气压力为 86 kPa～160 kPa 环境中 进行； b) 试验应在室内环境或风速不大于 2.5 km/h 的环境下进行。 4.2 测量仪器、仪表准确度要求 测量仪器、仪表准确度不低于以下要求: 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: ±0.5℃。 4.3 测量过程准确度要求 控制值(实际值)与目标值之间的准确度要求如下: a) 电压测量装置: ±1%FS； b) 电流测量装置: ±1%FS； c) 温度测量装置: ±2℃。 4.4 系统试验状态 测试时，电池系统各电子部件或电池管理系统应可正常工作。 全国团体标准信息平台 T/GDCKCJH 0 31—2021 4 4.5 试验安全要求 4.5.1 电池单体安全要求 a) 电池单体按照 5.1.1进行加热试验，应不起火、不爆炸。 b) 电池单体按照 5.1.2进行温度冲击试验，应不起火、不爆炸。 4.5.2 电池模组或系统安全要求 电池模组或系统按照 5.2.1进行热稳定性试验，包括： a) 按照 5.2.1.1进行外部火烧试验，应不爆炸； b) 按照 5.2.1.2 进行温度冲击试验，应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。试验后的绝缘 电阻应不小于 100Ω/V。 4.6 预处理 4.6.1 基本要求 待测试电池系统应具有完整性、外壳无形变及损坏、标识正确且清晰，技术性能与参数应符合 制造商所提供的产品技术条件。 4.6.2 预处理步骤 电池正式测试开始前，需要先进行预处理循环，以确保测试时试验对象的性能处于激活和稳定 的状态。步骤如下： a) 以不小于 1I3的电流或按照制造商推荐充电方法充电至制造商规定充电截止条件； b) 静置 30min或制造商规定时间； c) 以制造商规定的且不小于 1I3的电流放电至制造商规定放电截止条件； d) 静置 30min或制造商规定时间； e) 重复步骤 a)～d) 5次。 如果电池系统连续两次的放电容量变化不高于额定容量的 3%，则认为电池系统完成了预处理， 预处理循环可以中止。