ICS43.120團體標準T/CSAE241－2021Guidelinesforevaluatingtheresiduallifeofelectricvehiclestractionbattery2021-12-30發(fā)布2021-12-30實施中國汽車工程學會發(fā)布 2 2 2 4 5 6 8I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定請注意本文件的某些內容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。浙江新時代中能循環(huán)科技有限公司、江西睿達新能源科技有電動汽車動力蓄電池剩余壽命評估導則本文件適用于電動汽車動力蓄電池在車載使用、梯次利用等工況下的剩余壽命評GB/T31467.1電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第1部分：高功率應用測試規(guī)程GB/T31467.2電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第2部分：高能量應用測試規(guī)程GB/T31484電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法GB/T31486電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法GB/T32960.3電動汽車遠程服務與管理系統(tǒng)技術規(guī)范第3部分：通訊協(xié)議及數(shù)據(jù)格式GB/T34015.3車用動力電池回收利用梯次利用第3部分：梯次利用GB/T34631再制造機械零件剩余壽命4.1縮略語1BMS：蓄電池管理系統(tǒng)（batteryOCV：開路電壓（OpenCircuitV4.2符號），），a)對動力蓄電池剩余壽命評估時應綜合考慮其制造、服役及失效形式的影響，應收集動力蓄電池制造工藝、服役狀態(tài)和故障信息，為剩余壽命評估提供基礎b)剩余壽命評估方法分為以試驗檢測建模為主的剩余壽命評估方法和以歷史數(shù)據(jù)建模為主的剩c)對動力蓄電池剩余壽命評估時應確定評估方案，并以該評估方案指導動力蓄電池的使用；f)剩余壽命評估工作時，鼓勵采用以歷史數(shù)據(jù)建模為主的剩余壽命評估方法測算表征的壽命曲h)提倡企業(yè)間共享評估方法結果和模型。a)應避免測試工藝對動力蓄電池及測試設備造成損傷；b)壽命評估時動力蓄電池的存放、周轉、安裝、調試等，應避免再次損傷；c)評估設備應符合國家規(guī)定的計量要求，保持設備精度穩(wěn)定；e)應對壽命評估過程進行記錄和存檔管理，作為后續(xù)處理的依據(jù)；2RLx,s=RLx,0?Lx,s····································································RLx,s——電池在對應工況下使用，達到特定退役條件的剩余壽命，x指對應工況，如車載工況、梯RLx,0——電池在對應工況下使用，初始狀態(tài)的剩余壽命；Lx,s——已使用壽命在對應工況下的評估值，對于新電池，Lx,s=0。a)建立某一型號電池單體、模組、包對應的全生命周期循環(huán)壽命模型；b)對該型號電池單體、模組、包，試驗測得一定充放電倍率、特征溫度下的內阻、電池容量和c)根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)，對應全生命周期循環(huán)模型，評估對應的剩余循環(huán)壽命。按照9.2所述車載工況、梯次儲能或低速動力等工況的循環(huán)壽命測試方法，對新品的電池單體、模組、包進行全生命周期循環(huán)壽命測試，或按附錄A.2所述加速循環(huán)壽命測試方法對新品的電池單體、模組、包進行全生命周期循環(huán)壽命測試，并繪制電性能-循環(huán)次數(shù)曲線，建立全生命周期循按照9.3所述電性能狀態(tài)測試方法對退役電池單體、模組、包進行一定充放電倍率、特征溫度下的基于動力電池電性能狀態(tài)，參考式（1利用所a)獲得電池原始出廠參數(shù)、歷史運行參數(shù)和基于實測的電性能狀態(tài)數(shù)據(jù)；7.3.2原始出廠參數(shù)、歷史運行參數(shù)和電性獲取包括且不限于表1中的，基于GB/T32960.3的電31526374按照9.3所述方法對退役電池單體、模組、包進行電性能狀態(tài)測試，或與容量、額定能量、初始容量、初始能量、標準循環(huán)壽命、工況循環(huán)壽命等電性能企業(yè)應按不少于5個電池單體/組/包進行隨機抽樣，均按下文所述循環(huán)壽命測試方法對電池剩余循Acc——表示模型的整體準確率，即在全部循環(huán)過程，評估剩余壽命和測定剩余壽命相對誤差的算yi——表示擬評估電池在某工況下測定的剩余壽命；n——表示進行模型準確率評估的試驗次數(shù)。4評估剩余壽命的結果應表示為RL±ε的形式，其中RL為模型測定的電9測試方法9.1一般條件除另有規(guī)定外，試驗應在溫度為25℃±5℃、相對濕度為15%～90%，大氣壓力為86kPa～106kPa9.2循環(huán)壽命測試9.2.1車載工況循環(huán)壽命測試9.2.2梯次工況循環(huán)壽命測試9.2.2.1儲能、基站備電領域梯次工況循環(huán)壽命測試9.2.2.2低速動力領域梯次工況循環(huán)壽命測試59.3.1容量測試方法b)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置時間（不高于60mind)擱置不低于30min或企業(yè)規(guī)定的擱置時間（不高于60min根據(jù)電池以高功率應用或高能量應用為目的，采用GB/T31467.1中7.2所述方法或GB/T31467.2中9.3.3其他電性能狀態(tài)測試方法6A.1測試循環(huán)壽命b)將裝好夾具的樣品電池置于恒溫試驗箱中，測試A.2加速循環(huán)壽命的計算由加速溫度（40℃)條件下的試驗循環(huán)壽命次數(shù)，推算出室溫（25℃)條件下的電池循環(huán)壽命。tz0=τ.tzi··············τ——加速因子，電池材料類型為磷酸鐵鋰參照T/CIAPS0012—2021計算，電池材料類型為三元材7電深度DOD四項影響因素，充分考慮高低溫環(huán)境下反應速率、低溫析鋰，充電深度中過沖過放，不同材壽命，分析電池單體壽命與電池包壽命折算規(guī)律，進而計算電池的剩余壽a)特征參數(shù)選?。簻囟缺O(jiān)控數(shù)據(jù)包含動力電池包內部所有溫度探點的實施溫度監(jiān)控數(shù)據(jù)，用于b)評估指標模型構建：首先基于歷史充電片段監(jiān)控數(shù)據(jù)采用歸一化方法構建已循環(huán)次數(shù)評估模型。通過行業(yè)調研與主要電池生產企業(yè)調研，本例選取歸一化標準充電工況作為車載工況評用工況與標準工況存在差異情況下，針對3項影響因素，綜合考慮電池使用條件、衰老機理等因素構建歸一化系數(shù)轉換關系模型。實際充電片段所對應的歸一化累計充電次數(shù)N，計算Lx,s（已循環(huán)工況次數(shù)）=ΣEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up4(n),1)kiαTiαciαDODi·········································(B.1)αTi——表示第i次循環(huán)的環(huán)境溫度歸一化系數(shù)；αci——表示第i次循環(huán)的充電倍率歸一化系數(shù)；aDODi——表示第i次循環(huán)的充電片段的充電深度。說明：該式適用于評估前后工況相同的條件下進行剩余壽命轉換評估方法，或車載剩余壽命與梯次工況剩余壽命的轉換評估方Lx,s=Ly,s·F（x,y）································8F（x,y）——表示已使用車載壽命與擬應用梯次場景下已使用壽命RLx,s=RLy,s·F(x,y)=f(n,kx,i,ky,i,αx,Ti,αy,Ti,αx,ci,αy,ci,αx,DODi,αy,DODi,)··············(B.4)kx,i——表示梯次工況下第i次ky,i——表示車載工況下αx,Ti——表示梯次工況下第i次循環(huán)的環(huán)境溫度歸一化系