T-CITSA 08.1-2021 軌道交通車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)試方法 第1部分：鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)

ICS45.060.20S50Testmethodsforonboardenergystoragesystemofrailwaytransportation2021-04-19發(fā)布2中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)發(fā)布 1 1 14符號(hào)和縮略語(yǔ) 3 3 6 17 20 21本部分主要起草人：齊洪峰、王軼歐、彭飛、周高偉、張言茹、付穩(wěn)超、李克雷、1軌道交通車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)試方法第1部分：鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)本部分規(guī)定了軌道交通車(chē)載儲(chǔ)能動(dòng)力鋰離子電池包/系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱鋰離子電池包/系本部分適用于裝載在軌道交通車(chē)輛上的動(dòng)力鋰離子電池包凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）GB/T21563軌道交通機(jī)車(chē)車(chē)輛GB/T31486—2015電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池電性3.1鋰離子電池包lithium-ionbatte3.2鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)lithium-ionbattery3.3鋰離子電池電子部件lithium-ionbatteryelectronicco3.4額定容量ratedcapacityofbatterypack/system3.5電池系統(tǒng)最小管理單元batterysystemminimummanagem23.8荷電保持率chargeretentio3.9容量恢復(fù)能力capacityr3.10低功率型鋰離子電池lowpowerlithium-ionb3.11中功率型鋰離子電池mediumpowerlithium-ionba3.12高功率型鋰離子電池highpowerlithium-ion3.13典型工況typicalworkingco根據(jù)軌道交通車(chē)輛使用工況提取的，能夠體現(xiàn)車(chē)輛電池使用典型溫3.16外殼破裂housingc33.18熱失控thermal4符號(hào)和縮略語(yǔ)）：）：）；5.1一般要求5.1.1外觀測(cè)試對(duì)象按6.3.5進(jìn)行室溫放電容量試驗(yàn)時(shí)，鋰離子電池包或系統(tǒng)常溫放電容量4根據(jù)整車(chē)技術(shù)條件中的防護(hù)等級(jí)要求，電池包或5.1.10介電強(qiáng)度測(cè)試對(duì)象按6.4.1進(jìn)行機(jī)械沖擊試驗(yàn)時(shí)，鋰離子電池包或系統(tǒng)無(wú)泄漏、外殼破裂5.2.2耐振動(dòng)測(cè)試對(duì)象按6.4.3進(jìn)行模擬碰撞試驗(yàn)時(shí)，電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度5.2.4擠壓測(cè)試對(duì)象按6.4.7進(jìn)行外部火燒試驗(yàn)時(shí)，鋰離子電池包或系統(tǒng)不應(yīng)爆炸，若有火5.2.8鹽霧測(cè)試對(duì)象按6.4.8進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)時(shí)，鋰離子電池包或系統(tǒng)無(wú)泄漏、5.2.9高海拔測(cè)試對(duì)象按6.4.9進(jìn)行高海拔試驗(yàn)時(shí)，鋰離子電池5.2.10過(guò)溫保護(hù)5.2.11過(guò)充電保護(hù)5.2.12過(guò)放電保護(hù)5.2.14短路保護(hù)5.2.15短路5.2.16熱失控5.3性能要求測(cè)試對(duì)象按6.5.1進(jìn)行不同溫度及倍率下放電性能試驗(yàn)時(shí)，實(shí)際測(cè)試放電容量不測(cè)試對(duì)象按6.5.2進(jìn)行不同溫度及倍率下充電性能試驗(yàn)時(shí)，實(shí)際測(cè)試有效充電容定的特定溫度及倍率下鋰離子電池包或系統(tǒng)充6測(cè)試對(duì)象按6.5.3進(jìn)行特征工況下的溫升及溫場(chǎng)分布試驗(yàn)時(shí)，測(cè)試得到的最高溫測(cè)試對(duì)象按6.5.5進(jìn)行能量效率試驗(yàn)時(shí)，能量效率測(cè)試結(jié)果不應(yīng)低d）時(shí)間測(cè)量裝置：±0.1%;e）尺寸測(cè)量裝置；±0.1%; 用量具和衡器測(cè)量鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)的外形尺81220.5I1330.2I1440.1I1550.05I1c）室溫下，測(cè)試對(duì)象以1I1（A）或制造商規(guī)定的額定電流放電，至系統(tǒng)中任一單體電壓達(dá)到技），b）測(cè)試對(duì)象在室溫下儲(chǔ)存28d；b）測(cè)試對(duì)象在40℃±2℃下儲(chǔ)存7d；9c）測(cè)試對(duì)象斷開(kāi)高壓連接、低壓連接，關(guān)閉冷卻系統(tǒng)及其他必要的連接裝置，在45℃±2℃下儲(chǔ)要包含系統(tǒng)原有成套接插件以及與外部有固定關(guān)系的電含系統(tǒng)原有成套接插件以及與外部有固定關(guān)系的電氣a）鋰離子電池包或系統(tǒng)置于（-40±2）℃~（85±2）℃的交變溫度環(huán)境中，兩種極端溫度的轉(zhuǎn)換過(guò)60s預(yù)熱，將油盤(pán)置于被測(cè)對(duì)象下方。如果油盤(pán)無(wú)法移動(dòng)，e）將油盤(pán)移走，觀察2h或測(cè)試對(duì)象外表溫度降至45℃以下。a）根據(jù)整車(chē)技術(shù)條件確定測(cè)試環(huán)境海拔高度或同等高度的氣壓條件，溫度為室溫；測(cè)試對(duì)象為鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)。試驗(yàn)應(yīng)在20℃±10℃的環(huán)境溫度或更高溫度（如果電池系統(tǒng)制注：為保護(hù)試驗(yàn)操作安全，制造商應(yīng)提供試驗(yàn)上限參數(shù)（如溫度上限等），采用此上測(cè)試對(duì)象為鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)。試驗(yàn)應(yīng)在20℃±10℃的環(huán)境溫度或更高溫度（如果電池系統(tǒng)制），作范圍的中間部分。只要試驗(yàn)對(duì)象能夠正常運(yùn)行，可不需要精確b）外部充電設(shè)備應(yīng)連接到試驗(yàn)對(duì)象的主端子注：為保護(hù)試驗(yàn)操作安全，制造商應(yīng)提供試驗(yàn)上限參數(shù)（如單體電測(cè)試對(duì)象為鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)。試驗(yàn)應(yīng)在20℃±10℃的環(huán)境溫度或更高溫度（如果電池系統(tǒng)制），平，但應(yīng)在正常的工作范圍內(nèi)。只要試驗(yàn)對(duì)象能夠正常運(yùn)行，可不需要精確的調(diào)整；b）外部放電設(shè)備應(yīng)連接到試驗(yàn)對(duì)象的主端子。注：為保護(hù)試驗(yàn)操作安全，制造商應(yīng)提供試驗(yàn)上限參數(shù)（如單體電測(cè)試對(duì)象為可由外部直流電源供電的鋰離子動(dòng)力a）按照電池系統(tǒng)制造商推薦的正常操作（如使注：為保護(hù)試驗(yàn)操作安全，制造商應(yīng)提供試驗(yàn)上限參數(shù)（），b）將試驗(yàn)對(duì)象的正極端子和負(fù)極端子相互連接來(lái)產(chǎn)生短路。短路電阻不超過(guò)5c）保持短路狀態(tài)，直至符合以下任一條件時(shí)，結(jié)束試2）測(cè)試對(duì)象外殼溫度穩(wěn)定（溫度變化在2h內(nèi)小于4℃)后，繼續(xù)短路至少1h。1）溫度為25±10℃,相對(duì)濕度為15%～90%，大氣壓力為86kPa～106kPa；4）試驗(yàn)應(yīng)盡可能少地對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行改動(dòng)，制造商需提交所做改動(dòng)的清單；d）根據(jù)選擇觸發(fā)方法和對(duì)象進(jìn)行熱失控針尖形狀：圓錐形，角度為20°~60°;針刺速度：10～100mm/s；使用平面狀或者棒狀加熱裝置，并且其表面應(yīng)覆蓋陶瓷，金屬或?qū)τ诒∧ぜ訜嵫b置，則應(yīng)將其始終附著在觸發(fā)對(duì)象的表定義為測(cè)試過(guò)程中觸發(fā)對(duì)象的最高表面溫度。溫度數(shù)據(jù)的采樣間隔應(yīng)小于1s，準(zhǔn)確度要求為±2℃,溫針刺觸發(fā)時(shí)，溫度傳感器的位置應(yīng)盡可能接近短路點(diǎn)（如圖3）。加熱觸發(fā)時(shí)，溫度傳感器布置在遠(yuǎn)離熱傳導(dǎo)的一側(cè)，即安裝在加熱裝置的對(duì)側(cè)(如圖4）。如果很難直接安裝溫度傳感器，則將其布置在能夠探測(cè)到觸發(fā)對(duì)象連續(xù)溫升的位E<100E≥800試的參數(shù)，并規(guī)定對(duì)應(yīng)測(cè)試的性能需求指標(biāo)，詳細(xì)參c）溫度T(℃)下，根據(jù)電池類(lèi)型分別以廠家需求倍率放電至包或系統(tǒng)中任一單體電壓達(dá)到廠家試驗(yàn)時(shí)任一溫度檢測(cè)點(diǎn)最高溫度不應(yīng)超過(guò)65℃或制造商與廠家協(xié)商確定的最高溫度，最b）鋰離子電池包或系統(tǒng)在溫度T(℃)下擱置，直至所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度與環(huán)境溫度的差c）溫度T(℃)下，鋰離子電池包或系統(tǒng)根據(jù)電池類(lèi)型分別以廠家需求倍率充電，至廠家規(guī)定的d）鋰離子電池包或系統(tǒng)在室溫下充分?jǐn)R置，直至電池溫度恢復(fù)至室試驗(yàn)時(shí)任一溫度檢測(cè)點(diǎn)最高溫度不應(yīng)超過(guò)65℃或制造商與廠家協(xié)商確定的最高溫度，最b）鋰離子電池包或系統(tǒng)在整車(chē)技術(shù)條件中規(guī)定的最高環(huán)境溫度下擱置，適應(yīng)環(huán)境溫度；d）計(jì)算充放電過(guò)程中電池單體最高溫度及系統(tǒng)內(nèi)單體的最大溫c）鋰離子電池包或系統(tǒng)在溫度T(℃)下擱置，直至|所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度—環(huán)境溫度|≤2℃,以e）鋰離子電池包或系統(tǒng)在室溫下充分?jǐn)R置，直至電池溫度恢復(fù)至f）重復(fù)步驟acd）溫度T(℃)下，鋰離子電池包或系統(tǒng)根據(jù)廠家規(guī)定的用于不一致性測(cè)試的電池特征工況電流）；）；k）計(jì)算容量不一致性RQ和SOC不一致性RSO容量不一致性；·····························SOC不一致性RSOC=max-min；··························交檢驗(yàn)。若再次檢驗(yàn)仍有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上不合格，則判定該批b）結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大變動(dòng)時(shí)；√√√√√√√√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√特征工況下的溫升及溫場(chǎng)分布b-√-√-√-√A.1電池應(yīng)用廠家應(yīng)根據(jù)整車(chē)技術(shù)條件規(guī)定用于e)用于可用容量測(cè)試的電池最大持續(xù)放電f)用于可用容量測(cè)試的電池最大持續(xù)充電倍率（不同溫度下