国家标准 GB/T31484一2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法 Cycleliferequireentsandtestmethodsfor tractionbatteryofeleetricvehicle 2015-05-15发布 2015-05-15实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31484一2015 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由工业和信息化部提出本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC1l4)归口本标准起草单位:电子科技集团公司第十八研究所、汽车技术研究中心、,天津力神电池股份有限公司奇瑞新能源汽车技术有限公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心,第一汽车股份有限公司、北京交通大学,普天新能源有限责任公司、上海机动车检测中心,重庆长安新能源汽车有限公司、观致汽车有限公司、汽车工程研究院有限公司、北京理工大学,海特电子集团有限公司,天津清 ,东风汽车有限公司东风日产乘用车公司、上海大众源电动车辆有限责任公司、上海卡耐能源有限公司、汽车有限公司、广汽本田汽车有限公司、江苏春兰清洁能源研究院有限公司、广东邦普循环科技股份有限公司,桶建星云电子股份有股公司,湖南科霸汽车动力电池有限贵任公司本标准主要起草人;肖成伟,王芳,刘仕强,孟祥峰、张娜、陆诃伟、曾祥兵,裴小娟、王震坡、姜久春、王蓓、张彩萍,那浙海,朱顺良、袁昌荣、刘鹏、王红梅,张永生,杨桃.刘震,俞建军、王清、彭汉瑞、和祥运、王海兰、李长东、匪德志、张敬捧、李庆
GB/T31484一2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法范围本标准规定了电动汽车用动力蓄电池的标准循环寿命的要求,试验方法、检验规则和工况循环寿命的试验方法和检验规则本标准适用于装载在电动汽车上的动力蓄电池(以下简称蓄电池) 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本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/T2900.41电工术语原电池和蓄电池 GB/T19596电动汽车术语术语和定义 GB/T2900.41,GB/T19596中界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 单体蓄电池seeondarycel 直接将化学能转化为电能的基本单元装置,包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计成可充电 3.2 蓄电池模块batterymodule 将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并联方式组合，且只有一对正负极输出端子,并作为电源使用的组合体 3.3 蓄电池包baterypaek 通常包括蓄电池模块、蓄电池管理模块(不包含BCU),蓄电池箱以及相应附件,具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元 3.4 蓄电池系统batterysystem 个或一个以上蓄电池包及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等)构成的能量存储装置 3.5 额定容量ratedlcapacits 室温下完全充电的蓄电池以1lA)电流放电,达到终止电压时所放出的容量(Ah). 3.6 额定能量 ratedeery 室温下完全充电的蓄电池以1IA)电流放电,达到终止电压时所放出的能量(wh)
GB/T31484一2015 初始容量initinlcapaeity 新出厂的动力蓄电池,在室温下,完全充电后,以1IA)电流放电至企业规定的放电终止条件时所放出的容量(Ah). 3.8 初始能量initialeners 'y 新出厂的动力蓄电池,在室温下,完全充电后,以1l(A)电流放电至企业规定的放电终止条件时所放出的能量(wh). 3.9 室温荷电状态stateofcharge;soc 当前可用容量占初始容量的百分比符号下列符号适用于本文件 C:1小时率额定容量Ah). 1;1小时率放电电流,其数值等于c(A) Cn;1小时率实际放电容量(Ah). ;1小时率实际放电电流,其数值等于C(A) I 要求 5.1室温放电容量(初始容量》 5.1.1蓄电池单体按照6.2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%,同时所有测试样品初始容量极差不大于初始容量平均值的5% 5.1.2蓄电池模块和系统按照6.2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 10%,同时所有测试样品初始容量极差不大于初始容量早均值的7% 5.2标准循环寿命测试样品按照6.4进行标准循环寿命测试时,循环次数达到500次时放电容量应不低于初始容量的90%,或者循环次数达到1000次时放电容量应不低于初始容量的80% 5.3工况循环寿命 5.3.1混合动力乘用车用功率型蓄电池按照6.5.1进行工况循环测试时,总放电能量与电池初始能量的比值达500时,计量放电容量和5s放电功率 5.3.2混合动力商用车用功率型蓄电池按照6.5.2进行工况循环测试时,总放电能量与电池初始能量的比值达500时,计量放电容量和5s放电功率 5.3.3纯电动乘用车用能量型蓄电池按照6.5.3进行工况循环测试时,总放电能量与电池初始能量的比值达500时,计量放电容量 5.3.4纯电动商用车用能量型蓄电池按照6.5.4进行工况循环测试时,总放电能量与电池初始能量的比值达500时,计量放电容量 5.3.5插电式和增程式电动汽车用蓄电池参照6.5.3或6.5.4进行工况循环测试时,总放电能量与电池初始能量的比值达500时,计量放电容量
GB/T31484一2015 试验方法 6.1 试验条件 6.1.1一般条件 6.1.1.1除另有规定外,试验应在温度为25C士5、相对湿度为15%一90%,大气压力为86kPa一 106kPa的环境中进行本标准所提到的室温,是指25C士2C 6.1.1.2测试样品交付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) 供应商需要提供蓄电池包或系统的工作限值,以保证整个测试过程的安全 6.1.1.3充电方法;室温下,按照企业规定的充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)对于锂离子蓄电池,以IA)电流恒流充电至企业规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电终止电流降至0.051(A)时停止充电,充电后搁置1h(或企业规定的不高于1h的搁置时间): b 对于金属氢化物镍蓄电池,以1lA)电流恒流充电1h,再以0.21充电1h,充电后静置1h 或企业规定的不大于1h的静置时间 6.1.1.4容量和能量测试方法以1(A)放电至企业规定的放电终止条件; a b搁置不低于30 min或企业规定的搁置时间(不高于60min); e)按照6.1.1.3方法充电 d)搁置不低于30min或企业规定的搁置时间(不高于60min); e)以1I(A)放电至企业规定的放电终止条件 f 计算步骤e)放电容量(以Ah计)和放电能量(以wh计. 6.1.1.5调整s0C至试验目标值n%的方法: a)按照6.1.1.3方法充电搁置不低于30min或企业规定的搁置时间(不高于60nmin). b) e)以11.(A)恒流放电(100一n)/100h 6.1.1.6功率测试方法: a)按照6.1.1.5方法调整测试样品sOC至50%; b 搁置30 min c)以企业规定的最大电流放电5s,试验后以1lA)放电至企业规定的放电终止条件; 计算步骤)最后一个数据采集点的功率(w. d 6.1.1.7本标准中室温容量和能量(6.2)和室温功率(6.3)测试适用于蓄电池单体、模块或系统,标准循环寿命(6.4)测试适用于蓄电池单体或模块,工况循环寿命(6.5)测试适用于蓄电池模块或系统 6.1.1.8蓄电池放电电流符号为正,充电电流符号为负 6.1.2测量仪器,仪表准确度的要求测量仪器、仪表准确度应满足以下要求: 电压测量装置:不低于0.5级; a 电流测量装置;不低于0.5级; b 温度测量装置;士0.5C; c) d)时间测量装置;士0.1% e 尺寸测量装置:士0.1%; 质量测量装置:士0.1%
GB/T31484一2015 6.2 室温容量和能量(初始容量和能量室温下,按照6.1.1.1方法测试容量和能量5次,当连续3次试验结果的极差小于额定容量的3% 时,可提前结束试验,取最后3次试验结果平均值 6.3 室温功率(初始功率室温下,按照6.1.l.6方法测试功率 6.4 标准循环寿命按照如下步骤测试标准循环寿命; a) 以lIA)放电至企业规定的放电终止条件; 搁置不低于30 b min或企业规定的搁置条件; c)按照6.1.1l.3方法充电; d 搁置不低于30mn或企业规定的搁置条件以1IA)放电至企业规定的放电终止条件,记录放电容量; 按照b)~e)连续循环500次,若放电容量高于初始容量的90%,则终止试验;若放电容量低于初始容量的90%,则继续循环500次; 计量室温放电容量和放电能量 6.5工况循环寿命 6.5.1混合动力乘用车用功率型蓄电池该循环测试由两部分组成，一个是“主放电工况”,其放电量略多于充电量,如图1和表1所示;另一个是“主充电工况”,其充电量略多于放电量,如图2和表2所示整个测试步骤如表3所示,由主充电工况和主放电工况组成的大循环s(OC波动示意图如图3所示时间/s 图1混合动力乘用车用功率型蓄电池主放电工况
GB/T31484一2015 表1混合动力乘用车用功率型蓄电池主放电工况试验步骤时间增量累计时间电流 ASOC % 8I 一1.llm 10 -1.llm 15 8 -2.222 20 -2.222 20 4o 一1.51 一1.389 4!2 1.167 41 50 -1.167 10 15s 13s 20 30 40 50 时间/ 图2混合动力乘用车用功率型蓄电池主充电工况表2混合动力乘用车用功率型蓄电池主充电工况试验步骤时间增量累计时间电流 AS0C % -4！ 0.556 15 20 一1.51 1.181 224 1.181 29 81 0,069 13 一1.5I 42 0.611 47 -4I 1.167 50 1,167
GB/T31484一2015 表3混合动力乘用车用功率型蓄电池工况循环寿命测试步骤试验内容步骤按照6.1.1.5方法调整s0c至80%或者企业规定的最高soc 搁置30min 运行“主放电工况”直到 -30%s(OC或者企业规定的最低SOC,或企业规定的放电终止条件运行“主充电工况”直到 -80%soc或者企业规定的最高so,或企业规定的充电终止条件重复步骤3一4共工h(r约为22且循环次数为如图3所示大循环的整数倍搁置2h 重复步骤1一6共6次按照6.1.l.4方法测试容量和能量按照6.1l.l.6方法测试功率 1G 重复步骤19,直至总放电能量与蓄电池初始能量的比值达500 按照6.1.1.4方法测试容量 12 按照6.1.1.6方法测试功率注:如果步骤8中测试的放电容量低于初始容量的90%,或步骤9中测试的放电功率低于初始功率的85%,允许维护一次(不更换电池),然后再重复步骤8和9,如仍不满足条件,则提前终止试验 80 70 60 50 40 30 1000 2000 3000 4000 时间/s 图3混合动力乘用车用功率型蓄电池大循环soC波动示意图
GB/T31484一2015 6.5.2混合动力商用车用功率型蓄电池该循环测试由两部分组成，一个是“主放电工况”,其放电量略多于充电量,如图4和表4所示;另一个是“主充电工况”,其充电量略多于放电量,如图5和表5所示整个测试步骤如表6所示,由主充电工况和主放电工况组成的大循环s0C波动示意图如图6所示 20s 20 30 50 时间/s 图4混合动力商用车用功率型蓄电池主放电工况表4混合动力商用车用功率型蓄电池主放电工况试验步骤时间增量累计时间 AsOc 电流 % 4I 0.556 1C -0.556 15 -1.l11 4！ 20 -1.ll1 0.75I 20 42 0.694 44 -2I -0.583 50 -0.583
GB/T31484一2015 15 13s 50 T0 O O A0 时间人图5混合动力商用车用功率型蓄电池主充电工况表5混合动力商用车用功率型蓄电池主充电工况试验步骤时间增量累计时间电流 AS(0C % -2I 0,278 15 20 -0.751 0.590 224 0.590 29 4！ 0.035 42 13 -0,751 0.306 47 -2I 0.583 50 0.583 表6混合动力商用车用功率型蓄电池工况循环寿命测试步骤步骤试验内容按照6.1.1.5方法调整SOC至80%或者企业规定的最高s0C 搁置30min 运行“主放电工况”直到 -30%soC或者企业规定的最低soC,或企业规定的放电终止条件运行“主充电工况”直到 -80%S(OC或者企业规定的最高SOC,或企业规定的充电终止条件重复步骤3一4共 h(约为22且循环次数为如图6所示大循环的整数倍搁置2h 重复步骤16共6次按照6.1.1.4方法测试容量和能量
GB/T31484一2015 表6(续步骤试验内容方法测试功率按照6,1.l,6 重复步骤1一9,直至总放电能量与蓄电池初始能量的比值达500 l0 11 按照6.1.1.4方法测试容量 12 按照6.1.1.6方法测试功率注:如果步骤8中测试的放电容量低于初始容量的90%,或步骤9中测试的放电功率低于初始功率的85%,允许维护一次(不更换电池),然后再重复步骤8和9,如仍不满足条件,则提前终止试验 so 70 6o 5o 40 30 1000200o300040005000600070008000 时间/ 图6混合动力商用车用功率型蓄电池大循环s0C波动示意图 6.5.3纯电动乘用车用能量型蓄电池该循环测试由两部分组成,充电部分按照6.1.1.3进行,放电部分按照图7和表7所示的“主放电工况”进行,整个测试步骤如表8所示,由主放电工况组成的SOC波动示意图如图8所示 30s 80 2G 30 50 60 40 70 90 时厕/s 图7纯电动乘用车用能量型蓄电池主放电工况
GB/T31484一2015 表7纯电动乘用车用能量型蓄电池主放电工况试验步骤时间增量累计时间电流 ASOC 3I 0.417 -1I 0.333 14 1/3！ 0.278 5 40 1/31 0.648 30 1/2！ 1.065 84 10 1.343 表8纯电动乘用车用能量型蓄电池工况循环寿命测试步骤试验内容步骤按照6.1.l.3方法充电搁置30min 运行主放电工况”直到 -20%soc或者企业规定的最低soc,或企业规定的放电终止条件搁置 30min 重复步骤1一4共工h(r约为20且循环次数为如图8所示大循环的整数倍搁置2h 重复步骤17共6次按照6.1.1.5方法测试容量和能量重复步骤19, ,直至总放电能量与电池初始能量的比值达500 按照6.1.1.5方法测试容量和能量 10 注:如果步骤8中测试的放电容量低于初始容量的90%,允许维护一次不更换电池)然后再重复步骤8,如仍不满足条件,则提前终止试验 100 90 80 70 60 50 n 30 20 2000 4000 6000 8000 10000 12000 时间人s 图8纯电动乘用车用能量型蓄电池大循环s0oc波动示意图 10o
GB/T31484一2015 6.5.4纯电动商用车用能量型蓄电池该循环测试由两部分组成,充电部分按照6.1.1.3进行,放电部分按照图9和表9所示的“主放电工况"进行,整个测试步骤如表10所示由主放电工况组成的SOC波动示意图如图10所示 3s 8s 26s 23s 10 20 50 60 7o 80 时间/s 图9纯电动商用车用能量型蓄电池主放电工况表9纯电动商用车用能量型蓄电池主放电工况试验步骤时间增量累计时间电流 AS(OC 23 23 -1I -0.639 31 1/3l 0.713 23 54 1/31 0.500 26 80 -0.lI 0.572 表10纯电动商用车用能量型蓄电池工况循环寿命测试步骤步骤试验内容按照6.1..3方法充电搁置30min 运行“主放电工况”直到 -20%soc或者企业规定的最低soCc,或企业规定的放电终止条件搁置30min 重复步骤1一4共.rh(.r约为20且循环次数为如图10所示大循环的整数倍搁置2h 重复步骤17共6次按照6.1.1.4方法测试容量和能量重复步骤1~9,直至总放电能量与电池初始能量的比值达500 10 按照6.1.1.方法测试容量注，如果步骤8中测试的放电容低于初始容量的0%,充许维护一次不更预电池然后再重复步骤8,如仍不满足条件,则提前终止试验 1l
GB/T31484一2015 100 90 8o 70 60 50 40 S 20 200040006000800010000120001400016000 时间/s 图10纯电动商用车用能量型蓄电池大循环SOC波动示意图检验规则 7.1检验项目,要求和样品数量检验项目,要求(章条号),试验方法(章条号)、样品数量见表11 检验规则表11 试验方法序号检验项目测试样品样品数量要求(章条号章条号室温容量和能量单体、模块或系统 5.1 6.2 单体2个,模块或系统1个室温功率单体、模块或系统 6.3 标准循环寿命 6.4 单体2个,或模块1个单体或模块 5.2 混合动力乘用车用功率型 5.3.l 6.5,1 蓄电池工况循环寿命混合动力商用车用功率型 5.3.2 6.5,2 蓄电池工况循环寿命纯电动乘用车用能量型 5.3.3 6.5.3 模块或系统模块或系统1个蓄电池工况循环寿命纯电动商用车用能量型 5.3, 6.5, 蓄电池工况循环寿命插电式和增程式电动汽车 5.3.3或 6.5.3或用蓄电池工况循环寿命 5.3.4 6.54 12
GB/T31484一2015 7.2型式检验 7.2.1有下列情况之一应进行型式检验: -新产品投产和老产品转产; -转厂; 停产超过一年后复产; -结构、工艺或材料有重大改变 7.2.2判定规则在型式检验中,若有一项不合格时,应判定为不合格 13

电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T31484-2015

背景介绍

随着环保意识的提高和能源政策的制定，电动汽车逐渐成为人们关注的焦点。而动力蓄电池作为电动汽车的重要组件之一，其性能和寿命直接影响着电动汽车的使用效果和市场竞争力。因此，在动力蓄电池的研发、生产和应用过程中，需要严格控制其质量，确保其满足一定的循环寿命要求。同时，为了评估动力蓄电池的寿命特性，需要开展相应的试验。

循环寿命要求

动力蓄电池的循环寿命是指其在规定条件下充放电循环后的寿命，通常以充放电循环次数来表示。GB/T31484-2015标准对动力蓄电池的循环寿命要求如下： 1. 镍钴铝（NCM）电池组：循环寿命不低于2000次； 2. 磷酸铁锂（LFP）电池组：循环寿命不低于3000次； 3. 钴酸锂（LCO）电池组：循环寿命不低于1500次。需要注意的是，循环寿命的具体值受到多种因素的影响，如充放电深度、温度、湿度等因素都会对寿命产生影响。因此，在试验和使用过程中，需要对这些因素进行严格控制。

试验方法

为了评估动力蓄电池的循环寿命特性，需要开展相应的试验。根据GB/T31484-2015标准，动力蓄电池的循环寿命试验可以采用以下两种方法之一： 1. 车载试验法：将电池组安装在电动汽车上，通过充放电循环来模拟实际使用场景，进行寿命试验； 2. 实验室试验法：将电池组置于恒定温度、湿度和充放电状态下，进行寿命试验。需要注意的是，在试验过程中需要对电池组的充放电深度、温度等进行严格控制，并记录相关数据以便后续分析和评估。

结论

动力蓄电池作为电动汽车的重要组件之一，其循环寿命直接影响着电动汽车的使用效果和市场竞争力。因此，在动力蓄电池的研发、生产和应用过程中，需要严格控制其质量，确保其满足相应的循环寿命要求。同时，在评估动力蓄电池的寿命特性时，需要开展相应的试验，并对试验过程中的参数进行严格控制和记录，以便后续的分析和评估。总之，动力蓄电池的循环寿命要求及试验方法是保障电动汽车性能和市场竞争力的关键之一。相关企业和机构应该密切关注标准要求，加强研发、生产和测试等方面的工作，不断提升动力蓄电池的品质和性能，为电动汽车产业的健康发展做出积极贡献。