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文檔簡介

T/CHINABICYCLE—202X

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電動自行車用鈉離子蓄電池

1范圍

本文件規(guī)定了電動自行車用鈉離子蓄電池的術語和定義、符號和型號編制、要求、試驗方法、檢驗

規(guī)則及標志、包裝及運輸。

本文件適用于電動自行車用鈉離子蓄電池,包括單體電池(以下簡稱電池)和電池組。

對于換電等特定場合使用可能會有附加要求。

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/T2423.18環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Kb:鹽霧,交變(氯化鈉溶液)

GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))

GB/T2900.41電工術語原電池和蓄電池

GB/T5169.16電工電子產(chǎn)品著火危險試驗第16部分:試驗火焰50W水平與垂直火焰試驗方法

GB/T17626.2-2006電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗干擾度試驗

GB/T36943電動自行車用鋰離子蓄電池型號命名與標志要求

GB/T36945電動自行車用鋰離子蓄電池詞匯

T/CNESA1006—2021,即《鈉離子蓄電池通用規(guī)范》

3術語和定義

GB/T2900.41-2008界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用,以下重復列出了GB/T

2900.41-2008的一些術語和定義。

3.1電動自行車用鈉離子蓄電池Sodiumionbatteryforelectricbicycle

由多個鈉離子單體電池按照電壓、尺寸、極端排列、容量和倍率特性組合而成,含有電池管理系統(tǒng)、

專為電動自行車提供電能的電池組。

注1:鈉離子電池是指依靠鈉離子在正極和負極之間往返移動實現(xiàn)化學能與電能相互轉化的裝置。該

裝置通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、容器和端子等,并且可進行充放電。

注2:“電池組”參見3.3。

3.2單體電池cell

直接將化學能轉化為電能的基本單元裝置,包括電極、電解質(zhì)、外殼和端子,并被設計成可充電。

[GB/T36945-2018,4.6]

3.3電池組battery

裝配有使用所必需的裝置(如外殼、端子、標志及保護裝置)的一個或多個單體電池。

[GB/T2900.41-2008,定義482-01-04]

3.4額定容量ratedcapacity

在規(guī)定條件下測得并由制造商宣稱的電池的容量值。

[GB/T2900.41-2008,定義482-03-15]

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4符號和型號編制

4.1符號

下列符號適用于本文件。

C2:2小時率額定容量(Ah);

Ca:初始容量,其數(shù)值等于3次I2(A)放電試驗結果的平均值(Ah);

I2:2小時率放電電流,其數(shù)值等于0.5C2(A)。

4.2型號編制

4.2.1單體電池

單體電池型號編制方法應T/CNESA1006—2021,即《鈉離子蓄電池通用規(guī)范》。

4.2.2電池組

電池組的型號編制方法應符合GB/T36943-2018。此處僅更新正極體系代號。

表1正極體系代號

體系代號類目

CTMO過渡金屬氧化物類

C銅(Cu)基

M錳(Mn)基

F鐵(Fe)基

V釩(V)基

N鎳(Ni)基

T鈦(Ti)基

G鉻(Cr)基

????

PMO聚陰離子類

P磷酸鹽類

S硫酸鹽類

J焦磷酸鹽類

f氟取代類

fO氟氧取代類

GS硅酸鹽類

PS硼酸鹽類

????

HCF普魯士藍類

FH鐵基普魯士藍類

MH錳基普魯士藍類

NH鎳基普魯士藍類

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CH銅基普魯士藍類

????

5要求

5.1總則

電池組的電性能和安全性能應符合使用者在騎行、充電和存儲時的要求。

5.2電性能要求

5.2.1初始容量

按照6.3.1進行測試后,電池組應在第三次標準充放電循環(huán)或之前達到額定容量,且不能大于額定容

量的1.1倍。

5.2.2倍率放電容量

按照6.3.2進行測試后,電池組常溫2I2(A)放電容量應不低于初始容量的95%,常溫4I2(A)放電容量應

不低于初始容量的90%。

注:4I2(A)為非工作電流則不作要求

5.2.3低溫充電容量

按照6.3.3進行測試后,電池組在(-5±2)℃或者制造商規(guī)定的充電下限溫度(取小者)的環(huán)境溫

度下,充電容量應不低于初始容量的80%。

5.2.4低溫放電容量

按照6.3.4進行測試后,電池組在(-20±2)℃的環(huán)境溫度下,放電容量應不低于初始容量的80%。

5.2.5高溫放電容量

按照6.3.5進行測試后,電池組在(55±2)℃的環(huán)境溫度下,放電容量應不低于初始容量的90%。

5.2.6室溫荷電保持能力及荷電恢復能力

按照6.3.6進行測試后,電池組常溫28天荷電保持能力應不低于初始容量的90%,荷電恢復能力應不

低于初始容量的95%。

5.2.7高溫荷電保持能力及荷電恢復能力

按照6.3.7進行測試后,電池組(55±2)℃下7天荷電保持能力應不低于初始容量的85%,荷電恢復

能力應不低于初始容量的90%。

5.2.8長期貯存后荷電恢復能力

按照6.3.8進行測試后,電池組常溫90天貯存后低電量荷電恢復能力應不低于初始容量的85%,中電

量荷電恢復能力應不低于初始容量的90%。

5.2.9循環(huán)壽命

按照6.3.9進行測試后,電池組循環(huán)壽命應不低于700次。

5.2.10內(nèi)阻

按照6.3.10進行測試后,電池組內(nèi)阻值應不大于制造商提供的技術參數(shù)。

5.3安全性能要求

5.3.1電池安全性能要求

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5.3.1.1過充電

按照6.4.1.1進行測試后,電池應不起火,不爆炸。

5.3.1.2過放電

按照6.4.1.2進行測試后,電池應不起火,不爆炸。

5.3.1.3外部短路

按照6.4.1.3進行測試后,電池應不起火,不爆炸。

5.3.1.4熱濫用

按照6.4.1.4進行測試后,電池應不起火,不爆炸。

5.3.1.5針刺

按照6.4.1.5進行測試后,電池應不起火,不爆炸。

5.3.1.6低溫安全

按照6.4.1.6進行測試后,電池應不起火,不爆炸。

5.3.2電池組安全性能要求

5.3.2.1過充電保護

按照6.4.2.1進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.2過放電保護

按照6.4.2.2進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.3外部短路保護

按照6.4.2.3進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.4過溫保護

按照6.4.2.4進行測試后,電池組應不能充電,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.5過流充電保護

按照6.4.2.5測試后,電池組應不能充電,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.6過流放電保護

按照6.4.2.6測試后,電池組應不能放電,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.7靜電放電

按照6.4.2.7測試后,電池組應符合5.3.2.1~5.3.2.6的要求。

5.3.2.8擠壓

按照6.4.2.8測試后,電池組應不起火,不爆炸。

5.3.2.9機械沖擊

按照6.4.2.9測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.10振動

按照6.4.2.10進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸,并且應能繼續(xù)符合浸水要求。

5.3.2.11跌落

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按照6.4.2.11進行測試后,電池組應不起火,不爆炸。

5.3.2.12提手強度

按照6.4.2.12進行測試后,電池組提手應不斷裂,提手與外殼連接處應不開裂,不脫落。

5.3.2.13模制殼體應力

按照6.4.2.13進行測試后,電池組外殼應無發(fā)生內(nèi)部組成暴露的物理形變。

5.3.2.14殼體阻燃性

按照6.4.2.14進行測試后,非金屬材料的電池組外殼應符合V-0等級的要求。

5.3.2.15低氣壓

按6.4.2.15進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.16高低溫沖擊

按照6.4.2.16進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸。

5.3.2.17浸水

按照6.4.2.17進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸,外殼應不破裂,并且外殼內(nèi)部應無

水進入。

5.3.2.18鹽霧

按照6.4.2.18進行測試后,電池組應不泄漏,不起火,不爆炸,電池組正負極同電池外殼表面之間

的絕緣阻值應大于等于1MΩ。

5.3.2.19濕熱循環(huán)

按6.4.2.19進行測試后,電池組應不泄漏,外殼不破裂,不起火,不爆炸,電池組正負極同電池外

殼表面之間的絕緣阻值應大于等于1MΩ。

5.3.2.20熱失控擴散

按照6.4.2.20進行測試后,電池組應在熱失控報警發(fā)生后5min內(nèi)不起火,不爆炸。

5.3.2.21絕緣電阻

按6.4.2.21規(guī)定的試驗方法測試,電池組應功能保證正常,并且電池組正負極同外殼之間的絕緣阻

值應大于等于20MΩ。

5.3.2.22互認協(xié)同充電

電池組應有與充電裝置互認協(xié)同充電的功能。

按6.4.2.22規(guī)定的試驗方法測試,電池組充電應先與充電裝置進行互認協(xié)同識別,通過后才能開始

充電工作

6試驗方法

6.1試驗條件

除另有規(guī)定外,本章所用的檢測設備和器具應符合GB/T12742標準的規(guī)定。

試驗環(huán)境以及測量儀器和設備要求根據(jù)以下條款規(guī)定:

6.1.1試驗環(huán)境

除另有特別規(guī)定外,測試應在以下環(huán)境進行:

-溫度:20℃±5℃;

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-相對濕度:不大于85%;

-大氣壓力:86kPa~106kPa。

6.1.2測量儀器和設備要求

測量儀器和設備精度應符合以下要求:

a)電壓測量裝置:±0.5%FS;

b)電流測量裝置:±0.5%FS;

c)溫度測量裝置:±1.0℃;

d)時間測量裝置:±1s;

e)尺寸測量裝置:±1mm;

f)質(zhì)量測量裝置:±0.5%FS。

6.2樣品準備

6.2.1電池樣品準備

6.2.1.1標準充電

若企業(yè)未提供充電方法,電池采用以下方法進行充電

充電前,電池以I2(A)恒流放電至終止電壓。在常溫(23±2)℃試驗環(huán)境下,以0.4I2(A)充電,當電池

的端電壓達到充電限制電壓時,再轉以恒壓充電直至充電電流小于等于0.04I2(A)為止,靜置0.5h。

6.2.1.2標準放電

在常溫(23±2)℃試驗環(huán)境下,電池按照6.2.1.1規(guī)定方法充電結束后擱置1h,以I2(A)電流恒流放

電至終止電壓。

6.2.2電池組樣品準備

6.2.2.1標準充電

若企業(yè)未提供充電方法,電池組采用以下方法進行充電

充電前,電池組以I2(A)恒流放電至終止電壓。在常溫(23±2)℃試驗環(huán)境下,以0.4I2(A)充電,當電

池組的端電壓達到充電限制電壓時,再轉以恒壓充電直至充電電流小于等于0.04I2(A)為止,靜置0.5h。

6.2.2.2標準放電

在常溫(23±2)℃試驗環(huán)境下,電池組按照6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后擱置1h,以I2(A)電流恒

流放電至終止電壓。

6.3電性能測試

6.3.1初始容量測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后擱置1h,以I2(A)電流恒流

放電至終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。上述測試重復3次,計算3次測試結果的平均值為初始

容量Ca。

6.3.2倍率放電容量測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后擱置1h,以2I2(A)、4I2(A)

電流恒流放電至終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。

6.3.3低溫充電容量測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.2規(guī)定的方法放電結束后,將其放入在(-5±2)℃或

者制造商規(guī)定的充電下限溫度(取小者)的環(huán)境溫度下擱置16h,之后在此溫度環(huán)境中以0.2I2(A)電流恒

流充電至充電限制電壓,記錄充電時間,計算充電容量。

6.3.4低溫放電容量測試

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在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后,將其放入溫度為(-20±2)℃

的低溫箱中恒溫擱置16h,之后在此溫度環(huán)境中以2I2(A)電流或者制造商提供的最大放電電流恒流放電至

終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。

6.3.5高溫放電容量測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后,將其放入溫度為(55±2)℃

的高溫箱中恒溫擱置6h,之后在此溫度環(huán)境中以2I2(A)電流恒流或者制造商提供的最大放電電流放電至

終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。

注1:高溫放電過程中允許電池采取主動限流策略;

注2:若測試過程中因溫度保護停止放電,允許擱置1次,待電池溫度恢復至(55±2)℃,之后在此

溫度環(huán)境中以I2(A)電流恒流再次進行放電,兩次累計放電容量為高溫放電容量。

6.3.6常溫荷電保持能力及荷電恢復能力測試

6.3.6.1常溫荷電保持能力測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后,開路放置在溫度為(20±5)℃

的環(huán)境中28天,之后在溫度為(23±2)℃環(huán)境中,以I2(A)恒流放電至終止電壓﹐記錄放電時間,計算放

電容量。

6.3.6.2常溫荷電恢復能力測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,做完荷電保持能力測試的電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,充電結

束后放置1h,之后在此溫度環(huán)境中以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。

上述電池組放電容量測試可重復進行3次,當其中有一次放電容量符合5.2.6要求時,即可終止該項

目測試。

6.3.7高溫荷電保持能力及荷電恢復能力測試

6.3.7.1高溫荷電保持能力測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后,開路放置在溫度為(55

±2)℃的環(huán)境中7天,之后在溫度為(23±2)℃環(huán)境中擱置6h,以I2(A)恒流放電至終止電壓﹐記錄放

電時間,計算放電容量。

6.3.7.2高溫荷電恢復能力測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,做完荷電保持能力測試的電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,充電結

束后放置1h,之后在此溫度環(huán)境中以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。

上述電池組放電容量測試可重復進行3次,當其中有一次放電容量符合5.2.7要求時,即可終止該項

目測試。

6.3.8長期貯存后荷電恢復能力測試

6.3.8.1低電量荷電恢復能力測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.2規(guī)定的方法放電結束后,然后在溫度為(20±5)℃

的環(huán)境中貯存90天。貯存期滿后取出電池組,在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,

充電結束后擱置1h,之后以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。

上述電池組放電容量測試可重復進行3次,當其中有一次放電容量符合5.2.8要求時,即可終止該項

目測試。

6.3.8.2中電量荷電恢復能力測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后,放置1h,之后以I2(A)電流

恒流放電1h,然后在溫度為(20±5)℃的環(huán)境中貯存90天。貯存期滿后取出電池組,在溫度為(23±2)℃

的環(huán)境中,按6.2.2.1規(guī)定的方法充電,充電結束后擱置1h,之后以I2(A)恒流放電至終止電壓,記錄放

電時間,計算放電容量。

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上述電池組放電容量測試可重復進行3次,當其中有一次放電容量符合5.2.8要求時,即可終止該項

目測試。

6.3.9循環(huán)壽命測試

在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組按6.2.2.1規(guī)定的方法充電結束后擱置0.5h,之后以I2(A)電流

恒流放電至終止電壓,記錄放電時間,計算放電容量。

電池組一個充放電循環(huán)測試結束后擱置0.5h,再進行下一個充放電循環(huán),直至連續(xù)兩次放電容量低

于初始容量的70%,即可終止該項目測試。

注:如果制造商考慮縮短循環(huán)壽命測試周期,可將I2(A)放電電流變更為2I2(A)。

(循環(huán)壽命要求不變)

6.3.10內(nèi)阻測試

電池組的內(nèi)阻一般用交流法進行測試。

測試前,在溫度為(23±2)℃的環(huán)境中,電池組應以I2(A)電流恒流放電至終止電壓。電池組按6.2.2.1

規(guī)定的方法充電結束后,在溫度為20℃±5℃的環(huán)境中擱置4h,之后對電池組施加電流有效值為Ⅰa、頻

率為1.0kHz±0.1kHz的交流電,用交流表測量交流電壓有效值Ua,測量時間1s~5s。所有電壓在電池

組的端子進行測量,不包括承載電流的接觸點。電池組的交流內(nèi)阻值Rac按式(1)計算:

Rac=Ua/Ia??????????(1)

式中:

Rac—交流內(nèi)阻值,單位為歐姆(Ω),

Ua—交流電壓有效值,單位為伏特(V);

Ia—交流電流有效值,單位為安培(A)。

注:宜選擇峰值電壓低于20mV的交流電。

6.4安全性能測試

6.4.1電池安全性能測試

6.4.1.1過充電測試

將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,電池用直流電源以I2(A)恒流,充電至1.5倍充電限制

電壓或總充電時間達到1.5h,其后擱置6h。

6.4.1.2過放電測試

將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,對電池以2I2(A)恒流放電1.5h。

6.4.1.3外部短路測試

將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,用外部電阻為(20±5)mΩ的導體連接電池正負極并

保持1h,其后擱置6h。

6.4.1.4熱濫用測試

將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,放入試驗箱中,然后試驗箱以(5±2)℃/min的溫升速

率進行升溫,當箱內(nèi)溫度達到(130±2)℃后恒溫,并持續(xù)1h。

6.4.1.5針刺測試

將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,用直徑5mm的耐高溫鋼針(如鎢鋼,針尖的圓錐角為

45°),以(25±5)mm/s的速度,從垂直于電池極板的方向貫穿電池的幾何中心,鋼針停留在電池中,

并觀察1h。

6.4.1.6低溫安全測試

將電池按照6.2.1.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,放入試驗箱中,在(-5±2)℃或者制造商規(guī)定的充

電下限溫度(取小者)的環(huán)境溫度下進行I2(A)放電,靜置0.5h,然后進行0.2I2(A)充電,重復以上放電

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充電循環(huán)總共20次,然后試驗箱以(5±2)℃/min的溫升速率進行升溫,當電池本體中部的表面溫度達到

(130±2)℃后恒溫,并持續(xù)1h。

注1:對于方殼和軟包電池,大面的對角線點為電池本體中部;對于圓柱形電池,離正負極等距離的點為

電池本體中部。

6.4.2電池組安全性能測試

6.4.2.1過充電保護測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,繼續(xù)用制造商規(guī)定的最大充電電流充電至制造商規(guī)

定的充電限制電壓的1.5倍,并持續(xù)2h。

本測試應在正常工作條件和充電保護元器件(充電回路保護開關管、保險絲等)單一故障條件下分別

進行。

6.4.2.2過放電保護測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,將其以I2(A)放電至終止電壓,之后再繼續(xù)以0.2I2

(A)恒流放電2h,目測電池組外觀。

6.4.2.3外部短路保護測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,用外部電阻為(20±5)mΩ的導體連接電池組正負

極并保持1h或者電池組電壓小于0.2V(以先到達條件為準),其后擱置6h。

本測試應在正常工作條件和放電保護元器件(放電回路保護開關管、保險絲等)的單一故障條件下分

別進行。

6.4.2.4過溫保護測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法放完電后,在制造商規(guī)定的最大充電溫度或(55±2)℃(取

大者)加5℃的環(huán)境下放置8h,用制造商規(guī)定的最大充電電流進行充電,并保持10min,其后擱置6h。

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法放完電后,在制造商規(guī)定的最低充電溫度或(0±2)℃(取小

者)再降5℃的環(huán)境下放置16h,然后用制造商規(guī)定的最大充電電流進行充電,并保持10min,其后擱置6h。

6.4.2.5過流充電保護測試

將電池組按照6.2.2.2規(guī)定的試驗方法放完電后,用制造商規(guī)定的最大充電電流的1.5倍充電,并持

續(xù)2h。

6.4.2.6過流放電保護測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,用制造商規(guī)定的最大放電電流的1.5倍放電,并持

續(xù)2h。

6.4.2.7靜電放電測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,按照GB/T17626.2-2006要求進行測試,在4kV中對

電池組進行接觸放電測試,在8kV中對電池組進行空氣放電測試。

6.4.2.8擠壓測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,放置在一側是平板,一側是異形板的中間,異形板

的壓頭垂直于電池組中單體排列方向(圖1所示)。異形板的半圓柱形擠壓頭的半徑為75mm,半圓柱體的

長度大于被擠壓電池的尺寸,但不超過1m。

擠壓速度為(5±1)mm/s,當擠壓至電池組原尺寸的70%,或擠壓力達到30kN時保持5min,之后撤除擠

壓力,并觀察1h。

每個電池組只接受一次擠壓。

11

T/CHINABICYCLE—202X

圖1異形板和擠壓示意圖

6.4.2.9機械沖擊測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,用剛性固定的方法(該方法能固定電池組的所有表

面)將電池組固定在試驗設備上。在電池組三個互相垂直的方向上各承受六次等值的沖擊(三次正方向,

三次負方向),至少要保證一個方向與水平面垂直。

每個電池組須經(jīng)受最大加速度150g和脈沖持續(xù)時間6ms的半正弦波沖擊。

測試結束后擱置1h并進行一次標準放充電循環(huán)。

6.4.2.10振動測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,電池組直接安裝或通過夾具安裝在振動測試機的臺

面上,按照表1規(guī)定振動譜進行隨機振動測試,X,Y和Z軸各進行12個小時振動,振動順序為Z→Y→X(車

輛行駛方向為X軸,另一垂直于行駛方向的水平方向為Y軸),測試結束后擱置1h并進行一次標準放充電

循環(huán)。

表2隨機振動測試譜

X_向Y_向Z_向

頻率[Hz]PSD[g2/Hz]頻率[Hz]PSD[g2/Hz]頻率[Hz]PSD[g2/Hz]

50.0081450.0033750.06560

70.0682270.0069970.19700

170.000654150.00316170.05342

280.02555310.00115400.02470

970.00123840.00232460.03794

1350.001512500.00033600.04553

2220.001114000.00053700.04149

3100.000645000.001323000.00297

5000.000354130.00364

5000.00253

RMS1.09g0.68g2.53g

12

T/CHINABICYCLE—202X

6.4.2.11跌落測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,由高度((電池組最低點高度))1000mm的位置自

由跌落到混凝土平面上,蓄電池組的六個表面方向各一次,測試結束后擱置4h。

6.4.2.12提手強度測試

針對帶有提手的電池組,在電池組提手中央,以75mm的寬度均勻施加相當于四倍電池組質(zhì)量的重物,

保持位置不動,持續(xù)1min。

6.4.2.13模制殼體應力測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,放置在(70±2)℃的恒溫箱中7h,之后取出電池

組并讓其恢復至室溫。

6.4.2.14殼體阻燃性測試

電池組的非金屬材料外殼、印制板按照GB/T5169.16-2017進行測試。

6.4.2.15低氣壓測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,放置在真空箱中,逐漸減少其內(nèi)部氣壓至不大于11.6kPa

并保持6h。

6.4.2.16高低溫沖擊測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,電池組應先在試驗溫度等于(72±2)℃的條件下存

放至少6小時,接著再在試驗溫度等于(-40±2)℃的條件下存放至少6小時。兩個極端試驗溫度之間的最

大時間間隔為0.5h。此程序重復進行,共完成10次,接著將樣件在環(huán)境溫度(20±5)℃下存放24h。

6.4.2.17浸水測試

將通過6.4.2.10測試后的電池組,分別浸沒在溫度為(20±5)℃的水槽中(以水淹沒電池組最上端為

準)48h,測試結束后擱置4h。

6.4.2.18鹽霧測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,按照GB/T2423.18中試驗方法3進行測試。試驗后

觀察2h。用直流電壓500V的絕緣電阻表對試驗對象正負極與外殼之間,測試其絕緣電阻值,并進行一次標

準放電和標準充電。

6.4.2.19濕熱循環(huán)測試

電池組按照6.2.2.1進行標準充電后,置于交變溫度環(huán)境中,按照GB/T2423.4執(zhí)行試驗Db方法2。其

中最高溫度是65℃或更高溫度(如果制造商要求),循環(huán)5次。試驗后觀察2h。用直流電壓500V的絕緣電

阻表對試驗對象正負極與外殼之間,測試其絕緣電阻值,并進行一次標準放電和標準充電。

6.4.2.20熱失控擴散測試

6.4.2.20.1觸發(fā)方法

推薦加熱或過充作為熱擴散測試的可選方法,制造商可以選擇其中一種方法,制造商需確保選擇的

方法能觸發(fā)單體電池發(fā)生熱失控。

6.4.2.20.2觸發(fā)對象

電池組按照6.2.2.1進行標準充電后,選擇電池組內(nèi)靠近中心位置,或者被其他單體電池包圍的一個

單體電池作為觸發(fā)對象。

6.4.2.20.3加熱觸發(fā)

推薦的加熱觸發(fā)熱失控方法:使用平面狀后者棒狀加熱裝置,并且其表面應覆蓋陶瓷、金屬或絕緣

層。對于尺寸與單體電池相同的塊狀加熱裝置,可用該加熱裝置代替其中一個單體電池,與觸發(fā)對象的

表面直接接觸;對于薄膜加熱裝置,則應將其始終附著在觸發(fā)對象的表面加熱裝置的加熱面積都應不大

于單體電池的表面積;將加熱裝置的加熱面與單體電池表面直接接觸,加熱裝置的位置應與6.4.4.5中規(guī)

13

T/CHINABICYCLE—202X

定的溫度傳感器的位置相對應;安裝完成后,應在24h內(nèi)啟動加熱裝置,以加熱裝置的最大功率對觸發(fā)對

象進行加熱;加熱裝置的功率要求見表2,需要時,應增加加熱功率,確保觸發(fā)對象發(fā)生熱失控;當觸發(fā)

對象發(fā)生熱失控或者監(jiān)測點溫度達到300℃時,停止加熱。

6.4.2.20.4加熱裝置的功率要求

表3加熱裝置功率要求

觸發(fā)對象電能E(Wh)加熱裝置最大功率P(W)

E<8030~100

E≥80100~300

6.4.2.20.5過充觸發(fā)

過充觸發(fā)熱失控方法:以電池能持續(xù)工作的最大電流對觸發(fā)對象進行恒流充電,直至其發(fā)生熱失控

或觸發(fā)對象的荷電狀態(tài)達到300%SOC;過充觸發(fā)要求在觸發(fā)對象上連接額外的導線以實現(xiàn)過充,電池組

中其他的單體電池不應過充;如果未發(fā)生熱失控,繼續(xù)觀察1h;

6.4.2.20.6監(jiān)控點布置方案

按如下方案操作:

a)檢測電壓或溫度,應使用原始的電路或追加新增的測試用電路。溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔應小于1s,

準確度要求為±2℃;

b)加熱觸發(fā)時,溫度傳感器布置在遠離熱傳導的一側,即安裝在加熱裝置的對側(如圖2所示);

c)過充觸發(fā)時,溫度傳感器布置在單體電池表面與正負極等距,且離正負極最近的位置。

圖2加熱觸發(fā)時溫度傳感器的布置位置示意圖

6.4.2.20.7熱失控觸發(fā)判定條件

判定條件如下:

a)觸發(fā)對象產(chǎn)生電壓降,且下降值超過初始電壓的25%;

b)監(jiān)測點溫度達到制造商規(guī)定的最高工作溫度;

c)監(jiān)測點的速率dT/dt≥1℃/s,且持續(xù)3s以上。

當a)和c)或者b)和c)發(fā)生時,判定觸發(fā)對象發(fā)生熱失控。觀察單體電池熱失控觸發(fā)過程中和結束后

1h內(nèi)電池組的狀態(tài)。

6.4.2.21絕緣電阻測試

將電池組按照6.2.2.1規(guī)定的試驗方法充滿電后,用直流電壓500V的兆歐表對電池組正極與外殼之間,

負極與外殼之間,測試其絕緣電阻值。

6.4.2.22互認協(xié)同充電測試

電池組與充電裝置互認協(xié)同充電功能測試方法如下:

a)使用不匹配充電裝置給電池組充電,觀察電池組的工作狀態(tài);或

b)根據(jù)產(chǎn)品說明書的明示,使用通訊模擬器模擬通訊協(xié)議,觀察電池組的工作狀態(tài)。

14

T/CHINABICYCLE—202X

7檢驗規(guī)則

7.1檢驗規(guī)定

當發(fā)生下列情況之一時,應進行型式檢驗:

——新產(chǎn)品鑒定或產(chǎn)品的改型設計、結構、工藝、材料有較大變動后的生產(chǎn)定型檢驗時;

——產(chǎn)品停止生產(chǎn)半年以上又恢復生產(chǎn)候批量生產(chǎn)檢驗時;

——合同環(huán)境下用戶提出要求時。

試驗使用的電池組的制造期限不應超過3個月,型式試驗的樣品必須是經(jīng)出廠檢驗合格的產(chǎn)品。

7.2檢驗樣本和檢驗程序

在無特殊要求時,進行型式檢驗的樣本,應從出廠檢驗合格的產(chǎn)品中按周期檢驗所需要的樣本數(shù)量

隨意抽取。

型式試驗檢驗項目、程序按表3規(guī)定;樣品數(shù)量為電池12只,樣品編號為1#~12#,電池組16組,樣

品編號為1組~16組。

表4型式試驗檢驗項目、程序

檢驗項目要求試驗方法樣品編號

初始容量測試5.2.16.3.11組~16組

倍率放電容量測試5.2.26.3.21組、2組

低溫充電容量測試5.2.36.3.33組、4組

電性能低溫放電容量測試5.2.46.3.45組、6組

測試高溫放電容量測試5.2.56.3.57組、8組

室溫荷電保持能力及9組

5.2.66.3.6

荷電恢復能力測試

高溫荷電保持能力及10組

5.2.76.3.7

荷電恢復能力測試

長期貯存后荷電恢復11組、12組

5.2.86.3.8

能力測試

循環(huán)壽命測試5.2.96.3.913組

內(nèi)阻測試5.2.106.3.1014組、15組

過充電測試5.3.1.16.4.1.11#、2#

安全性能過放電測試5.3.1.26.4.1.23#、4#

測試外部短路測試5.3.1.36.4.1.35#、6#

(電池)熱濫用測試5.3.1.46.4.1.47#、8#

針刺測試5.3.1.56.4.1.59#、10#

低溫安全測試5.3.1.66.4.1.611#、12#

過充電保護測試5.3.2.16.4.2.11組

過放電保護測試5.3.2.26.4.2.23組

外部短路保護測試5.3.2.36.4.2.32組

過溫保護測試5.3.2.46.4.2.43組

過流充電保護測試5.3.2.56.4.2.54組

安全性能過流放電保護測試5.3.2.66.4.2.64組

測試靜電放電測試5.3.2.76.4.2.71組~4組

(電池組)擠壓測試5.3.2.86.4.2.83組

機械沖擊測試5.3.2.96.4.2.94組

振動測試5.3.2.106.4.2.105組

跌落測試5.3.2.116.4.2.116組

提手強度測試5.3.2.126.4.2.127組、8組

模制殼體應力測試5.3.2.136.4.2.1314組

15

T/CHINABICYCLE—202X

殼體阻燃性測試5.3.2.146.4.2.147組、8組

低氣壓測試5.3.2.156.4.2.1515組

高低溫沖擊測試5.3.2.166.4.2.1615組

浸水測試5.3.2.176.4.2.175組

鹽霧測試5.3.2.186.4.2.1815組

濕熱循環(huán)測試5.3.2.196.4.2.1915組

熱失控擴散測試5.3.2.206.4.2.2016組

絕緣電阻測試5.3.2.216.4.2.219組

互認協(xié)同充電測試5.3.2.226.4.2.229組

7.3檢驗判別

產(chǎn)品的型式檢驗必須全部合格。

8標志、包裝及運輸

8.1標志

在產(chǎn)品的醒目部位應清晰和永久性地標上可溯源的特征符號標志,電池組應有下列標志:

a)制造廠名;

b)產(chǎn)品名稱與型號;

c)標稱電壓與額定容量;

d)正負極性標志,使用“正、負”字樣,或“+、-”符號;

e)制造日期或者批號;

f)必要的安全警示說明,如:禁止拆解、撞擊、擠壓;若出現(xiàn)嚴重鼓脹,切勿繼續(xù)使用等;

g)最大工作電流;

h)工作溫度范圍、存儲溫度范圍。

8.2包裝

8.2.1出廠產(chǎn)品應附有產(chǎn)品合格證、裝箱單、產(chǎn)品說明資料。

8.2.2每只產(chǎn)品都應采用單個小包裝,外用紙箱或其他箱包裝,捆扎牢固。特殊情況,可根據(jù)需方(合

同)要求確定。

8.3運輸

裝有產(chǎn)品的包裝應按照GB/T191規(guī)定的進行裝卸和運輸。搬運時應輕拿輕放,不應拋擲。在運輸過程

中應防止劇烈振動、沖擊或擠壓,不應日曬、雨淋,嚴禁與易燃物品和活性化學品混合運輸。

16

ICS43.140

CCSY14

團體標準

T/CHINABICYCLE—202X

電動自行車用鈉離子蓄電池

Sodium-ionbatteryforelectricbicycle

(征求意見稿草稿)

2023-07-25

在提交反饋意見時,請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中國自行車協(xié)會發(fā)布

T/CHINABICYCLE—202X

=、131111111

電動自行車用鈉離子蓄電池

1范圍

本文件規(guī)定了電動自行車用鈉離子蓄電池的術語和定義、符號和型號編制、要求、試驗方法、檢驗

規(guī)則及標志、包裝及運輸。

本文件適用于電動自行車用鈉離子蓄電池,包括單體電池(以下簡稱電池)和電池組。

對于換電等特定場合使用可能會有附加要求。

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/T2423.18環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Kb:鹽霧,交變(氯化鈉溶液)

GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))

GB/T2900.41電工術語原電池和蓄電池

GB/T5169.16電工電子產(chǎn)品著火危險試驗第16部分:試驗火焰50W水平與垂直火焰試驗方法

GB/T17626.2-2006電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗干擾度試驗

GB/T36943電動自行車用鋰離子蓄電池型號命名與標志要求

GB/T36945電動自行車用鋰離子蓄電池詞匯

T/CNESA1006—2021,即《鈉離子蓄電池通用規(guī)范》

3術語和定義

GB/T2900.41-2008界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用,以下重復列出了GB/T

2900.41-2008的一些術語和定義。

3.1電動自行車用鈉離子蓄電池Sodiumionbatteryforelectricbicycle

由多個鈉離子單體電池按照電壓、尺寸、極端排列、容量和倍率特性組合而成,含有電池管理系統(tǒng)、

專為電動自行車提供電能的電池組。

注1:鈉離子電池是指依靠鈉離子在正極和負極之間往返移動實現(xiàn)化學能與電能相互轉化的裝置。該

裝置通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、容器和端子等,并且可進行充放電。

注2:“電池組”參見3.3。

3.2單體電池cell

直接將化學能轉化為電能的基本單元裝置,包括電極、電解質(zhì)、外殼和端子,并被設計成可充電。

[GB/T36945-2018,4.6]

3.3電池組battery

裝配有使用所必需的裝置(如外殼、端子、標志及保護裝置)的一個或多個單體電池。

[GB/T2900.41-2008,定義482-01-04]

3.4額定容量ratedcapacity

在規(guī)定條件下測得并由制造商宣稱的電池的容量值。

[GB/T2900.41-2008,定義482-03-15]

3

T/CHINABICYCLE—202X

4符號和型號編制

4.1符號

下列符號適用于本文件。

C2:2小時率額定容量(Ah);

Ca:初始容量,其數(shù)值等于3次I2(A)放電試驗結果的平均值(Ah);

I2:2小時率放電電流,其數(shù)值等于0.5C2(A)。

4.2型號編制

4.2.1單體電池

單體電池型號編制方法應T/CNESA1006—2021,即《鈉離子蓄電池通用規(guī)范》。

4.2.2電池組

電池組的型號編制方法應符合GB/T36943-2018。此處僅更新正極體系代號。

表1正極體系代號

體系代號類目

CTMO過渡金屬氧化物類

C銅(Cu)基

M錳(Mn)基

F鐵(Fe)基

V釩(V)基

N鎳(Ni)基

T鈦(Ti)基

G鉻(Cr)基

????

PMO聚陰離子類

P磷酸鹽類

S硫酸鹽類

J焦磷酸鹽類

f氟取代類

fO氟氧取代類

GS硅酸鹽類

PS硼酸鹽類

????

HCF普魯士藍類

FH鐵基普魯士藍類

MH錳基普魯士藍類

NH鎳基普魯士藍類

4

T/CHINABICYCLE—202X

CH銅基普魯士藍類

????

5要求

5.1總則

電池組的電性能和安全性能應符合使用者在騎行、充電和存儲時的要求。

5.2電性能要求

5.2.1初始容量

按照6.3.1進行測試后,電池組應在第三次標準充放電循環(huán)或之前達到額定容量,且不能大于額定容

量的1.1倍。

5.2.2倍率放電容量

按照6.3.2進行測試后,電池組常溫2I2(A)放電容量應不低于初始容量的95%,常溫4I2(A)放電容量應

不低于初始容量的90%。

注:4I2(A)為非工作電流則不作要求

5.2.3低溫充電容量

按照6.3.3進行測試后,電池組在(-5±2)℃或者制造商規(guī)定的充電下限溫度(取小者)的環(huán)境溫

度下,充電容量應不低于初始容量的80%。

5.2.4低溫放電容量

按照6.3.4進行測試后,電池組在(-20±2)℃的環(huán)境溫度下,放電容量應不低于初始容量的80%。

5.2.5高溫放電容量

按照6.3.5進行測試后,電池組在(55±2)℃的環(huán)境溫度下,放電容量應不低于初始容量的90%。

5.2.6室溫荷電保持能力及荷電恢復能力

按照6.3.6進行測試后,電池組常溫28天荷電保持能力應不低于初始容量的90%,荷電恢復能力應不

低于初始容量的95%。

5.2.7高溫荷電保持能力及荷電恢復能力

按照6.3.7進行測試后,電池組(55±2)℃下7天荷電保持能力應不低于初始容量的85%,荷電恢復

能力應不低于初始容量的90%。

5.2.8長期貯存后荷電恢復能力

按照6.3.8進行測試后,電池組常溫90天貯存后低電量荷電恢復能力應不低于初始容量的85%,中電

量荷電恢復能力應不低于初始容量的90%。

5.2.9循環(huán)壽命

按照6.3.9進行測試后,電池組循環(huán)壽命應不低于700次。

5.2.10內(nèi)阻

按照6.3.10進行測試后,電池組內(nèi)阻值應不大于制造商提供的技術參數(shù)。

5.3安全性能要求

5.3.1電池安全性能要求

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