固态锂电池电性能要求及测试方法固液混合锂电池(T-SPSTS 024—2022).pdf
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1、 ICS 29.220.01 CCS SPSTS K 82 深 圳 市 电 源 技 术 学 会 团 体 标 准 T/SPSTS 0242022 固态锂电池电性能要求及测试方法 固液混合锂电池 Electrical performance requirements and test methods for solid-liquid hydrid batteries 2022-11-08发布 2022-11-08实施 深圳市电源技术学会 发 布 T/SPSTS 0242022 目次 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 符号.2 5 要求.2 6 试验方法.4 7 检验规则
2、.13 8 标志、包装、运输、贮存.13 T/SPSTS 0242022 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由深圳市电源技术学会提出并归口。本文件起草单位:清华大学深圳国际研究生院、北京卫蓝新能源科技有限公司、南方科技大学、中国科学院物理研究所、深圳市比亚迪锂电池有限公司、中国科学院上海硅酸盐研究所、中国长江三峡集团有限公司、北京海博思创科技股份有限公司、中南大学、深圳市清新电源研究院、天津大学、青岛大学、深圳新宙邦科技股份有限公司、中国科学院宁
3、波材料技术与工程研究所、宁德新能源科技有限公司、中山大学、深圳市电源技术学会、深圳天溯计量检测股份有限公司。本文件主要起草人:贺艳兵、李泓、邓永红、陈立坤、郭姿珠、温兆银、唐有根、李宝华、杨全红、郭向欣、王倩、尹立坤、王垒、吕喆、王慧、高宁、姚银霞、王呈睿、张哲旭、夏悦、王俪颖、杨琪、杨进、刘中波、胡乔舒、吴丁财、王海燕、王军、唐江龙、靳俊、吴士超、彪捷、李松、史沛然、王翠翠、杨科、米金硕、安旭飞、李志科、林晓倩、刘道亮、邓军、谢春健、康飞宇。T/SPSTS 0242022 固态锂电池电性能要求及测试方法 固液混合锂电池 1 范围 本文件规定了固液混合锂电池的电性能要求、试验方法、检验规则和标
4、志、包装、运输、贮存的要求。本文件适用于车载动力固液混合锂电池、3C产品用固液混合锂电池以及其他固液混合锂电池。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2900.412008 电工术语 原电池和蓄电池 GB/T 8897.2 原电池 第2部分:外形尺寸和电性能要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 液态电解质 liquid electrolyte 状态为游离液体的电解质。3.2 固液混合锂电池 solid
5、-liquid hybrid lithium battery 电芯中同时存在固态电解质和液态电解质的锂电池体系,包括半固态、准固态、固态锂电池等。3.3 半固态锂电池 semi solid-state lithium battery 电解质由固态电解质和液态电解质组成的锂电池,且液态电解质的含量为20 wt%50 wt%。注:若固态电解质为聚合物的半固态锂电池称为凝胶聚合物锂电池。3.4 准固态锂电池 quasi solid-state lithium battery 电解质由固态电解质和液态电解质组成的锂电池,且液态电解质的含量为5 wt%20 wt%。3.5 固态锂电池 solid-sta
6、te lithium battery 电解质由固态电解质和液态电解质组成的锂电池,且液态电解质的含量5 wt%。3.6 固液混合锂电池单体 solid-liquid hybrid lithium cell T/SPSTS 0242022 固液混合锂电池的基本单元装置,包括电极、固态电解质、外壳和端子,并被设计成可充放电的结构单元。3.7 固液混合锂电池组 solid-liquid hybrid lithium battery pack 将一个以上固液混合锂电池单体按照串联、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。3.8 终止电压 end-point voltag
7、e;EV 规定的电池放电终止时的闭路电压。来源:GB/T 8897.22013,3.1.2 3.9 额定容量 rated capacity 室温下完全充电的固液混合锂电池以I10(A)电流放电,达到终止电压时所放出的容量(Ah)。3.10 额定能量 rated energy 室温下完全充电的固液混合锂电池以I10(A)电流放电,达到终止电压时所放出的能量(Wh)。3.11 初始容量 initial capacity 新出厂的动力固液混合锂电池,在室温(252)下,完全充电后,以I10(A)电流放电至企业规定的放电终止条件时所放出的容量(Ah)。3.12 荷电保持与容量恢复能力 charge r
8、etention and capacity recovery 电池在规定条件下的开路状态保持容量和恢复容量的能力。来源:GB/T 2900.412008,482-03-35,有修改 4 符号 下列符号和缩略语适用于本文件。C1:1小时率额定容量(Ah)。I1:1小时率放电电流(A)。C2:2小时率额定容量(Ah)。I2:2小时率放电电流(A)。C5:5小时率额定容量(Ah)。I5:5小时率放电电流(A)。5 要求 5.1 半固态锂电池技术参数应符合表 1的要求。表1 半固态锂电池单体技术参数要求 序号 检验项目 指标 试验方法 1 外观 半固态锂电池应无变形及裂纹,表面应无毛刺、干燥、6.3.
9、1 T/SPSTS 0242022 序号 检验项目 指标 试验方法 无外伤、无污物,且宜有清晰、正确的标志 2 极性 端子极性标识应正确、清晰 6.3.2 3 外观尺寸及质量 外形尺寸、质量应符合企业提供的产品技术条件 6.3.3 4 室温放电容量(初始容量)应不低于额定容量,并且不超过额定容量的 110%,同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的 5%6.3.5 5 低温放电容量 应不低于初始容量的 70%6.3.6 6 高温放电容量 应不低于初始容量的 95%6.3.7 7 室温倍率放电容量 I1 应不低于初始容量的 85%6.3.8.1 2I1 应不低于初始容量的 75%6.3
10、.8.2 8 室温倍率充电性能 I1 应不低于初始容量的 80%6.3.9.1 2I1 应不低于初始容量的 70%6.3.9.2 9 标准循环寿命 循环次数达到 300 次时放电容量不应低于初始容量的 80%6.3.10 10 荷电保持与容量恢复能力 室温及高温荷电保持率应不低于初始容量的 85%,容量恢复应不低于初始容量的 90%6.3.11 5.2 准固态锂电池技术参数应符合表 2的要求。表2 准固态锂电池单体技术参数要求 序号 检验项目 指标 试验方法 1 外观 准固态锂电池应无变形及裂纹,表面应无毛刺、干燥、无外伤、无污物,且宜有清晰、正确的标志 6.4.1 2 极性 端子极性标识应正
11、确、清晰 6.4.2 3 外观尺寸及质量 外形尺寸、质量应符合企业提供的产品技术条件 6.4.3 4 室温放电容量(初始容量)应不低于额定容量,并且不超过额定容量的 110%,同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的 5%6.4.5 5 低温放电容量 应不低于初始容量的 65%6.4.6 6 高温放电容量 应不低于初始容量的 90%6.4.7 7 室温倍率放电容量 I1 应不低于初始容量的 80%6.4.8.1 2I1 应不低于初始容量的 65%6.4.8.2 8 室温倍率充电性能 I1 应不低于初始容量的 75%6.4.9.1 2I1 应不低于初始容量的 65%6.4.9.2 9
12、标准循环寿命 循环次数达到 500 次时放电容量不应低于初始容量的 80%6.4.10 T/SPSTS 0242022 序号 检验项目 指标 试验方法 10 荷电保持与容量恢复能力 室温及高温荷电保持率应不低于初始容量的 90%,容量恢复应不低于初始容量的 95%6.4.11 5.3 固态锂电池技术参数应符合表 3 的要求。表3 固态锂电池单体技术参数要求 序号 检验项目 指标 试验方法 1 外观 固态锂电池应无变形及裂纹,表面应无毛刺、干燥、无外伤、无污物,且宜有清晰、正确的标志 6.5.1 2 极性 端子极性标识应正确、清晰 6.5.2 3 外观尺寸及质量 外形尺寸、质量应符合企业提供的产
13、品技术条件 6.5.3 4 室温放电容量(初始容量)应不低于额定容量,并且不超过额定容量的 110%,同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的 5%6.5.5 5 低温放电容量 应不低于初始容量的 60%6.5.6 6 高温放电容量 应不低于初始容量的 90%6.5.7 7 室温倍率放电容量 I1 应不低于初始容量的 60%6.5.8.1 2I1 应不低于初始容量的 50%6.5.8.2 8 室温倍率充电性能 I1 应不低于初始容量的 60%6.5.9.1 2I1 应不低于初始容量的 50%6.5.9.2 9 标准循环寿命 循环次数达到 200 次时放电容量不应低于初始容量的 80%
14、6.5.10 10 荷电保持与容量恢复能力 室温及高温荷电保持率应不低于初始容量的 90%,容量恢复应不低于初始容量的 95%6.5.11 6 试验方法 6.1 试验条件 6.1.1 环境条件 除另有规定外,试验应在温度为25 5,相对湿度为15%90%,大气压力为86 kPa106 kPa的环境中进行。本文件所提到的高温是指60 2,本文件所提到的室温是指25 2。6.1.2 测量仪器仪表准确度 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;电流测量装置:不低于 0.5 级;温度测量装置:0.5;T/SPSTS 0242022 时间测量装置:0.1%FS;尺寸测量装置
15、:0.1%FS;质量测量装置:0.1%FS。6.2 试验程序 6.2.1 按本程序进行的试验应连续进行。6.2.2 半固态锂电池单体试验程序见表 4。表4 半固态锂电池单体试验程序 序号 检验项目 试验方法 1 外观 6.3.1 2 极性 6.3.2 3 外观尺寸及质量 6.3.3 4 室温放电容量 6.3.5 5 低温放电容量 6.3.6 6 高温放电容量 6.3.7 7 室温倍率放电容量 6.3.8 8 室温倍率充电性能 6.3.9 9 标准循环寿命 6.3.10 10 荷电保持与容量恢复能力 6.3.11 6.2.3 准固态锂电池单体试验程序见表 5。表5 准固态锂电池单体试验程序 序号
16、 检验项目 试验方法 1 外观 6.4.1 2 极性 6.4.2 3 外观尺寸及质量 6.4.3 4 室温放电容量 6.4.5 5 低温放电容量 6.4.6 6 高温放电容量 6.4.7 7 室温倍率放电容量 6.4.8 8 室温倍率充电性能 6.4.9 9 标准循环寿命 6.4.10 10 荷电保持与容量恢复能力 6.4.11 6.2.4 固态锂电池单体试验程序见表 6。T/SPSTS 0242022 表6 固态锂电池单体试验程序 序号 检验项目 试验方法 1 外观 6.5.1 2 极性 6.5.2 3 外观尺寸及质量 6.5.3 4 室温放电容量 6.5.5 5 低温放电容量 6.5.6
17、6 高温放电容量 6.5.7 7 室温倍率放电容量 6.5.8 8 室温倍率充电性能 6.5.9 9 标准循环寿命 6.5.10 10 荷电保持与容量恢复能力 6.5.11 6.3 半固态锂电池单体试验 6.3.1 外观 在良好的光线条件下,用目测法检查半固态锂电池单体的外观。6.3.2 极性 用电压表检测半固态锂电池单体极性。6.3.3 外观尺寸和质量 用量具和衡器测量半固态锂电池单体的外观尺寸及质量。6.3.4 半固态锂电池单体充电 室温下,半固态锂电池单体先以I5(A)电流放电至企业技术条件中规定的放电终止电压,搁置1 h(或企业提供的不大于1h的搁置时间),然后按企业提供的充电方法进行
18、充电。若企业未提供充电方法,则依据以下方法充电:以I5(A)电流恒流充电至企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电电流降至0.05I5(A)时停止充电,充电后搁置1 h(或企业提供的不高于1 h的搁置时间)。6.3.5 室温放电容量(初始容量)按照如下步骤测试室温放电容量:a)单体电池按 6.3.4方法充电;b)室温下,单体电池以 I5(A)电流放电,直到放电至企业技术条件中规定的放电终止电压;c)计量放电容量(以 Ah 计)和放电比能量(以 Wh/kg计);d)重复步骤 a)c)5 次,当连续 3次试验结果的极差小于额定容量的 3%,可提前结束试验,取最后 3次试验结果平均值。6
19、.3.6 低温放电容量 按照如下步骤测试低温放电容量试验:a)单体电池按 6.3.4方法充电;T/SPSTS 0242022 b)单体电池在-20 2 下搁置 24 h;c)单体电池在-20 2 下,以 I5(A)电流放电至单体电池电压达到企业提供的放电终止电压(该电压值不低于室温放电终止电压的 80%);d)计算放电容量(以 Ah 计)。6.3.7 高温放电容量 按照如下步骤测试高温放电容量:a)单体电池按 6.3.4方法充电;b)单体电池在高温下搁置 5 h;c)单体电池在高温下,以 I2(A)电流放电至单体电池电压达到室温放电终止电压;d)计量放电容量(以 Ah 计)。6.3.8 室温倍
20、率放电性能 6.3.8.1 I1放电性能 a)单体电池按 6.3.4方法充电;b)室温下,单体电池以 I1(A)(最大电流不超过 400 A)电流放电,直至电压达到放电终止电压;c)计量放电容量(以 Ah 计)。6.3.8.2 2I1放电性能 a)单体电池按 6.3.4方法充电;b)室温下,单体电池以 2I1(A)(最大电流不超过 400 A)电流放电,直至电压达到放电终止电压;c)计量放电容量(以 Ah 计)。6.3.9 室温倍率充电性能 6.3.9.1 I1充电性能 a)室温下,单体电池以 I5(A)电流放电至电池电压达到放电终止电压,静置 1h;b)室温下,单体电池以 I1(A)(最大电
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- 固态锂电池电性能要求及测试方法固液混合锂电池T-SPSTS 0242022 固态 锂电池 性能 要求 测试 方法 混合 SPSTS 024 2022
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