ICS29CCSK8222Low-temperatureperformancerequirementsandtestmethodsoftractionbatteryforbatteryelectricvehiclesinfrigidregionsIDB22/T3410—2022 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14符號和縮略語 25試驗條件 25.1一般條件 25.2準(zhǔn)確度要求 25.3環(huán)境條件 26金屬氫化物鎳動力蓄電池低溫性能要求 26.1低溫放電容量 26.2低溫循環(huán)壽命 37鋰離子動力蓄電池低溫性能要求 37.1被動保溫 37.2低溫充電容量 37.3低溫放電容量 37.4低溫循環(huán)壽命 47.5熱管理系統(tǒng) 48金屬氫化物鎳動力蓄電池試驗方法 48.1低溫放電容量 48.2低溫循環(huán)壽命 59鋰離子動力蓄電池試驗方法 59.1被動保溫 59.2低溫充電 69.3低溫放電 69.4低溫循環(huán)壽命 6DB22/T3410—2022本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請注意本文件中的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由吉林省汽車電子協(xié)會提出。本文件由吉林省發(fā)展和改革委員會歸口。本文件起草單位：中科院長春應(yīng)化所稀土資源利用國家重點實驗室、東北師范大學(xué)動力電池國家地方聯(lián)合工程實驗室、中國第一汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院、中國第一汽車集團(tuán)有限公司新能源開發(fā)院、長春汽車檢測中心有限公司、一汽奔騰轎車有限公司奔騰開發(fā)院、富奧汽車零部件股份有限公司、吉林大學(xué)汽車仿真與控制國家重點實驗室、吉林省汽車電子協(xié)會。本文件起草人：王立民、謝海明、鄭建明、閆國豐、王丹、崔鳳濤、李英、徐明、孫煥麗、佟麗翠、梁飛、吳耀明、程勇、高金武、李日光。本文件為首次發(fā)布。DB22/T3410—20221高寒地區(qū)純電動汽車用動力蓄電池低溫性能要求及試驗方法本文件規(guī)定了高寒地區(qū)純電動汽車用金屬氫化物鎳動力蓄電池和鋰離子動力蓄電池的術(shù)語和定義、符號和縮略語、試驗條件、金屬氫化物鎳動力蓄電池低溫性能要求、鋰離子動力蓄電池低溫性能要求、金屬氫化物鎳動力蓄電池試驗方法及鋰離子動力蓄電池試驗方法。本文件適用于純電動汽車用單體蓄電池和蓄電池包。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.41電工術(shù)語原電池和蓄電池GB/T4208外殼防護(hù)等級GB/T19596電動汽車術(shù)語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/T31486-2015電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法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(yīng)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(yīng)用測試規(guī)程GB38031電動汽車用動力蓄電池安全標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語和定義GB/T2900.41和GB/T19596界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1高寒地區(qū)frigidregion冬季低溫普遍在-30℃到-20℃之間，最低氣溫達(dá)到-40℃的地區(qū)。3.2被動保溫passiveheating蓄電池包或系統(tǒng)本身所具備的保溫功能，與主動保溫（液冷、風(fēng)冷）相對應(yīng)。3.3蓄電池控制單元batterycontrolunit檢測、控制、管理、計算蓄電池系統(tǒng)的電和熱相關(guān)的參數(shù)，并提供蓄電池系統(tǒng)和其他控制器通信的3.4荷電狀態(tài)state-of-charge當(dāng)前單體蓄電池、蓄電池包或系統(tǒng)中按照制造商規(guī)定的放電條件可以釋放的容量占實際容量的百分DB22/T3410—202224符號和縮略語下列縮略語適用于本文件。I1：1h率放電電流（A），其數(shù)值等于額定容量值nC：電流倍率，等于1h放電容量的n倍［單位為安（A）］SOC：荷電狀態(tài)（state-of-charge）5試驗條件5.1一般條件單體蓄電池低溫試驗的一般條件如下：a)單體蓄電池滿足GB/T31484、GB38031、GB/T31486要求，蓄電池包和系統(tǒng)應(yīng)滿足GB38031的相關(guān)要求；b)蓄電池包和系統(tǒng)的防護(hù)等級應(yīng)滿足GB/T4208的相關(guān)要求；c)單體-單體殼體在所有測試前進(jìn)行絕緣電阻測試，測試位置為：正極與殼體、負(fù)極與殼體，要d)當(dāng)測試的目標(biāo)環(huán)境溫度改變時，在進(jìn)行測試前測試對象應(yīng)在低溫下靜置不少于24h；e)測試過程中的放電倍率按照GB/T31486-2015中5.2.5和5.2.6執(zhí)行，充放電條件由蓄電池包和系統(tǒng)制造商提供。5.2準(zhǔn)確度要求蓄電池低溫試驗的設(shè)備準(zhǔn)確度要求如下：a)測量儀器、儀表準(zhǔn)確度的要求如下：2)電流測量裝置:不低于0.5級；4)時間測量裝置:±0.1%。b)測試過程中，對充放電裝置、溫控箱等控制儀器的控制精度要求如下:5.3環(huán)境條件試驗應(yīng)在指定攝氏溫度±2℃、相對濕度10%-90%、大氣壓力86kPa～106kPa環(huán)境下進(jìn)行。本文件所提到的室溫是指25℃±2℃。6金屬氫化物鎳動力蓄電池低溫性能要求6.1低溫放電容量6.1.1按照8.1.1試驗時，在-20℃環(huán)境下，蓄電池的放電容量應(yīng)不低于初始容量的85%。6.1.2按照8.1.2試驗時，在-30℃環(huán)境下，蓄電池的放電容量應(yīng)不低于初始容量的80%。6.1.3按照8.1.3試驗時，在-40℃環(huán)境下，蓄電池的放電容量應(yīng)不低于初始容量的75%。DB22/T3410—202236.2低溫循環(huán)壽命按照8.2b）和c）試驗時，要求連續(xù)循環(huán)100次，若蓄電池放電容量高于試驗環(huán)境溫度下初始放電容量的95%，則合格，終止試驗；若蓄電池放電容量低于試驗環(huán)境溫度下初始放電容量的95%，則繼續(xù)循環(huán)至200次，不低于90%為合格。7鋰離子動力蓄電池低溫性能要求7.1被動保溫7.1.1測試對象為鋰離子動力蓄電池包，按9.1進(jìn)行測試，蓄電池平均溫度變化速度應(yīng)≤5℃/h。7.1.2整個試驗過程中同一時刻蓄電池內(nèi)部所有溫度測量點的溫差應(yīng)≤15℃。7.2低溫充電容量7.2.1蓄電池按照9.2.1試驗時：a)在各環(huán)境溫度下充電容量與室溫容量（1C充電）的比值見表1。b)測試過程中所有溫度測量點的最大溫差應(yīng)≤15℃。c)試驗后，測試對象可見區(qū)域不應(yīng)有明顯變形、破裂等異常現(xiàn)象，蓄電池管理系統(tǒng)工作正常。表1鋰離子動力蓄電池系統(tǒng)低溫充電要求環(huán)境溫度(℃)1237.2.2系統(tǒng)按照9.2.2試驗時：a)進(jìn)行直流充電應(yīng)先開啟預(yù)熱功能，蓄電池系統(tǒng)溫度達(dá)到0℃時，從開啟預(yù)熱功能至蓄電池開始充電的時間應(yīng)≤1.0h；b)調(diào)整蓄電池SOC為10%，進(jìn)行直流充電，充電至90%SOC的時間應(yīng)≤2.5h，即蓄電池系統(tǒng)充電倍率應(yīng)＞0.3C；c)開啟預(yù)熱功能至蓄電池系統(tǒng)完成充電，過程中蓄電池系統(tǒng)內(nèi)部溫差應(yīng)≤15℃。7.3低溫放電容量7.3.1蓄電池按照9.3.1試驗時，要求滿足表2。DB22/T3410—20224表2電池低溫放電要求環(huán)境溫度(℃)1237.3.2系統(tǒng)按照9.3.2試驗時：a)進(jìn)行直流放電應(yīng)先開啟預(yù)熱功能，蓄電池系統(tǒng)溫度達(dá)到0℃時，從開啟預(yù)熱功能至蓄電池開始放電的時間應(yīng)≤1h；b)調(diào)整蓄電池SOC為90%，進(jìn)行放電，放電至10%SOC的時間應(yīng)≤2.5h，即蓄電池系統(tǒng)放電倍率應(yīng)>0.3C；c)開啟預(yù)熱功能至蓄電池系統(tǒng)完成放電，過程中蓄電池系統(tǒng)內(nèi)部溫差應(yīng)≤15℃。7.4低溫循環(huán)壽命按照9.4試驗時：裝配熱管理系統(tǒng)的蓄電池，循環(huán)次數(shù)達(dá)到100次時，放電容量應(yīng)大于初始容量的85%；或者循環(huán)次數(shù)達(dá)到200次時，放電容量應(yīng)大于初始容量的80%。未裝配熱管理系統(tǒng)的蓄電池，循環(huán)次數(shù)達(dá)到100次時，放電容量應(yīng)大于初始容量的80%；或者循環(huán)次數(shù)達(dá)到200次時放電容量應(yīng)大于初始容量的75%。7.5熱管理系統(tǒng)7.5.1熱管理系統(tǒng)若采用液冷方案，帶電部件與冷卻液之間需有機(jī)械結(jié)構(gòu)隔離措施，在進(jìn)行蓄電池包或系統(tǒng)更換維修時，冷卻液不應(yīng)與所有帶電部件接觸。7.5.2若測試對象具有熱管理系統(tǒng)，熱管理部件平均能耗應(yīng)小于總能量的6%；在全過程中，熱管理系統(tǒng)的能耗應(yīng)≤總能耗的30%。8金屬氫化物鎳動力蓄電池試驗方法8.1低溫放電容量8.1.1-20℃充放電應(yīng)滿足下列要求：a)室溫下，蓄電池以1C電流放電至蓄電池電壓達(dá)到終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；b)蓄電池在-20℃環(huán)境下，靜置24h，以1C電流充放電，直至蓄電池電壓達(dá)到充放電終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的充放電終止條件；c)計算放電容量（以Ah計）。8.1.2-30℃充放電應(yīng)滿足下列要求：DB22/T3410—20225a)室溫下，蓄電池以1C電流放電至蓄電池電壓達(dá)到終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；b)蓄電池在-30℃環(huán)境下，靜置24h，以0.5C電流充放電，直至蓄電池電壓達(dá)到充放電終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的充放電終止條件；c)計算放電容量（以Ah計）。8.1.3-40℃充放電應(yīng)滿足下列要求：a)室溫下，蓄電池以1C電流放電至蓄電池電壓達(dá)到終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；b)蓄電池在-40℃環(huán)境下，靜置24h，以0.3C電流充放電，直至蓄電池電壓達(dá)到充放電終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的充放電終止條件；c)計算放電容量（以Ah計）。8.2低溫循環(huán)壽命按照如下步驟測試低溫循環(huán)壽命:a)室溫下，蓄電池以1C電流放電至蓄電池電壓達(dá)到終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；b)蓄電池在-20℃環(huán)境下，靜置不少于8h，以1C電流充電，直至達(dá)到充電終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的充電終止條件；c)蓄電池在-20℃環(huán)境下，靜置不少于8h，以1C電流放電，直至達(dá)到放電終止電壓，或達(dá)到企業(yè)規(guī)定的放電終止條件；d)計算放電容量（以Ah計）。9鋰離子動力蓄電池試驗方法9.1被動保溫被動保溫應(yīng)符合要求：a)測試對象為蓄電池包或蓄電池系統(tǒng)；b)將測試對象放置于恒溫設(shè)備內(nèi)，如測試對象具有熱管理功能則應(yīng)將熱管理功能關(guān)閉；c)開啟恒溫設(shè)備，將恒溫設(shè)備溫度控制在室溫狀態(tài)，保持不少于24h，蓄電池平均溫度與設(shè)備溫度溫差在2℃以內(nèi)；d)將恒溫設(shè)備溫度調(diào)整至45℃,記錄蓄電池所有溫度測量點的初始溫度并計算初始平均溫度T1，同步記錄恒溫設(shè)備內(nèi)由室溫到45℃的時間t1（h）；e)在45℃環(huán)境下，靜置不少于24h，記錄溫度保持時間t2（h），并同步記錄靜置時間截止時各溫度測量點的實時溫度值，計算靜置時間截止時所有溫度測量點的平均溫度T2；f)計算升溫過程溫度變化速度T2-T1）/(t1+t2)；g)計算升溫過程中的最大溫差（最高溫度和最低溫度值應(yīng)取同一時間點下的數(shù)值）；h)將恒溫設(shè)備溫度控制在室溫狀態(tài)，保持不少于24h，蓄電池平均溫度與設(shè)備溫度溫差在2℃i)將恒溫設(shè)備溫度調(diào)整至-40℃,記錄蓄電池所有溫度測量點的初始溫度并計算初始平均溫度T1ˊ,同步記錄恒溫設(shè)備內(nèi)由室溫到-40℃）；j)在-40℃環(huán)境下，靜置不少于24h，記錄溫度保持時間t2ˊ（h），并同步記錄靜置時間截止時各溫度測量點的實時溫度值，計算靜置時間截止時所有溫度測量點的平均溫度T2ˊ;DB22/T3410—20226l)計算升溫過程中的最大溫差（最高溫度和最低溫度值應(yīng)取同一時間點下的數(shù)值）。9.2低溫充電9.2.1充電容量應(yīng)滿足下列要求：a)室溫下蓄電池包進(jìn)行預(yù)處理循環(huán)后，將測試對象以1C放電至截止電壓；b)將測試對象在-20℃、-30℃、-40℃環(huán)境下，靜置不少于24h。如果包含熱管理系統(tǒng)，則環(huán)境適應(yīng)過程需要將其關(guān)閉；c)如果測試對象包含熱管理系統(tǒng)，測試時則將其開啟。在-20℃、-30℃、-40℃環(huán)境下，進(jìn)d)記錄充電初始和充電截止階段各溫度測量點的溫度,并記錄充電時長和充電容量（以Ah計）。9.2.2系統(tǒng)試驗（有加熱管理系統(tǒng)的充電容量）應(yīng)滿足下列要求：a)測試環(huán)境溫度：-20℃、-30℃、-40℃;b)啟動充電，檢查充電預(yù)熱功能是否正常開啟，記錄時間；c)SOC充電至10%記錄為充電開始的時間；d)以0.3C充電，當(dāng)系統(tǒng)SOC充電至90%時，記錄時間；e)充電完成，記錄整個過程中動力蓄電池內(nèi)部溫度。9.3低溫放電9.3.1放電容量應(yīng)滿足下列要求：a)將測試對象在-20℃、-30℃、-40℃環(huán)境下，靜置不少于24h。如果包含熱管理系統(tǒng)，則環(huán)境適應(yīng)過程需要將其關(guān)閉，性能測試時將其