T_BBIA 8-2023 电动自行车用钠离子电池和电池组技术规范.docx

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1、ICS43.140Y14团体标准T/BBIA82023电动自行车用钠离子电池和电池组技术规范Technicalspecificationofsodiumioncellsandbatteriesforelectricbicycle2023-08-30发布2023-09-30实施北京市自行车电动车行业协会发布T/BBIA82023目次前言.III1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14符号.25试验条件.25.1试验环境条件.25.2测量仪器、仪表精确度.25.3测试用充电程序.25.4测试用放电程序.25.5试验项目及样品.36一般要求.46.1外观要求.46.2外形尺寸.56.3充放电

2、接口.56.4标识.57电性能要求.67.1初始容量.67.2倍率放电.67.3低温充电.67.4低温放电.67.5高温放电.67.6常温荷电保持能力及恢复能力.77.7高温荷电保持能力及恢复能力.77.8长期贮存后荷电恢复能力.77.9循环寿命.88电池安全试验.88.1过充电.88.2过放电.88.3强制放电.88.4外部短路.88.5针刺.98.6热滥用.99电池组安全试验.99.1强制放电.99.2外部短路.99.3挤压.109.4低气压.119.5温度循环.11IT/BBIA820239.6机械冲击.119.7振动.119.8自由跌落.129.9模制外壳应力.129.10外壳承受压力

3、.129.11提手强度.139.12浸水.1310保护功能.1310.1过压充电保护.1310.2过流充电保护.1310.3欠压放电保护.1310.4短路保护.1410.5过流放电保护.1410.6温度保护.1411材料阻燃性.1411.1外壳.1411.2印制板.1411.3导线.1511.4其他封装材料.1512电池组管理系统（BMS）.1512.1互认协同.1512.2数据采集.1512.4过流放电预警.1612.5过电压预警.1612.6数据上传.16附录A（规范性）电池组唯一性编码规则.18附录B（规范性）可燃性试验方法.19附录C（规范性）导线阻燃性试验方法.20参考文献.21II

4、T/BBIA82023前言本文件按照GB/T1.12020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。本文件由北京市自行车电动车行业协会归口管理和发布，并负责具体技术内容的解释。本文件起草单位：北京市自行车电动车行业协会、中国电子技术标准化研究院、北京市产品质量监督检验研究院、星恒电源股份有限公司、雅迪科技集团有限公司、爱玛科技集团股份有限公司、江苏新日电动车股份有限公司、台铃科技股份有限公司、山西华钠芯能科技有限责任公司、浙江超威创元实业有限公司、厦门新能安科技有限公司、上海移远通信技术股份有限公司、

5、九号智能（常州）科技有限公司、浙江华宇钠电新能源科技有限公司、浙江春风动力股份有限公司、浙江鑫钠新材料科技有限公司、江苏小牛电动科技有限公司、纳恩博（北京）科技有限公司、北京中科海钠科技有限责任公司、浙江欣动能源科技有限公司。本文件主要起草人：王晓冬、郑丽华、宋源、周思屯、刘冉冉、赵自然、孟升、钦厚国、刘会辉、刘云柱、常林荣、何福俭、高利明、肖质文、刘伟伟、赵迪、王可琛、司马惠泉、张志英、王明菊、张冲、陈新晨、康利斌、吕品风、王叶云、孙海、马宁。本文件为首次发布。IIIT/BBIA82023电动自行车用钠离子电池和电池组技术规范1范围本文件规定了电动自行车用钠离子电池和电池组的术语和定义、符号

6、、标志、技术要求和试验方法。本文件适用于电动自行车用钠离子电池和电池组（以下简称电池和电池组）。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/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T5169.52020电工电子产品着火危险试验第5部分：试验火焰针焰试验方法装置、确认试验方法和导则GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法GB/T11918.1工业用插头插座和耦合器第1部分：通用要求G

7、B/T36943电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求GB/T36945电动自行车用锂离子蓄电池词汇GB422952022电动自行车电气安全要求3术语和定义GB/T36945中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1钠离子电池sodiumioncell依靠钠离子在正极和负极之间往返移动实现化学能与电能相互转化的装置。注1：通常包括电极、隔膜、电解质、容器和端子等，是能量转化的最小单元。注2：该术语在本文件中简称为电池,有时也称为单体电池。3.2电池组battery由一个或多个钠离子电池和外壳、端子及保护装置等使用必需的装置装配成的组合体。来源：GB/T369452018，2.4，有修改

8、3.3额定容量ratedcapacity1T/BBIA82023制造商标明的电池或电池组输出容量。3.4电池组管理系统(BMS)batterymanagementsystem监测电池组的状态（如温度、电压、荷电状态等），可以提供通讯、安全、电池均衡及管理控制的系统。来源：GB/T195962017，3.3.2.1.10，有修改4符号下列符号适用于本文件。C2：2小时率额定容量（Ah）；Ca：初始容量，其数值等于3次I2（A）放电测试结果的平均值（Ah）；I2：2小时率放电电流，其数值等于0.5C2（A）。5试验条件5.1试验环境条件除另有规定外，试验一般在下列条件下进行：a)温度：205；b)

9、相对湿度：不大于85%；c)气压：86kPa106kPa。5.2测量仪器、仪表精确度相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度应在下述公差范围内：a)电压：0.5；b)电流：0.5；c)温度：2；d)时间：1s；e)容量：1；f)尺寸：1mm。5.3测试用充电程序电池或电池组可采用下列方法之一进行充电：a)以企业声明的充电方法进行充电；b)若企业未提供充电方法，则先以I2(A)恒流放电至终止电压。在温度为（232）的环境中，以0.4I2(A)充电，当端电压达到充电终止电压时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.04I2(A)为止，然后静置1h。5.4测试用放电程序电池或电池组可采用下

10、列方法之一进行放电：a)以企业声明的放电方法进行放电；2项目本文章条号试验内容样品数量编号一般要求6.1外观要求全部全部6.2外形尺寸全部全部6.4标识11B电性能要求7.1初始容量全部全部7.2倍率放电21B2B7.3低温充电23B4B7.4低温放电21B2B7.5高温放电21B2B7.6常温荷电保持及恢复能力25B6B7.7高温荷电保持及恢复能力27B8B7.8长期贮存后荷电恢复能力29B10B7.9循环寿命211B12B电池安全试验8.1过充电213B14B8.2过放电215B16B8.3强制放电217B18B8.4外部短路219B20B8.5针刺221B22B8.6热滥用223B24B

11、项目本文章条号试验内容样品数量编号一般要求6.1外观要求全部全部6.2外形尺寸全部全部6.3充放电接口a11#6.4标识11#电性能要求7.1初始容量全部全部7.2倍率放电21#2#7.3低温充电23#4#7.4低温放电21#2#7.5高温放电21#2#7.6常温荷电保持及恢复能力25#6#T/BBIA82023b)在温度为(232)的环境下，电池或电池组按照5.3规定方法充电结束后搁置1h，以I2(A)电流恒流放电至放电终止电压。5.5试验项目及样品电池的试验项目及样品见表1。表1电池试验项目及样品电池组的试验项目及样品见表2。表2电池组试验项目及样品3项目本文章条号试验内容样品数量编号7.

12、7高温荷电保持及恢复能力27#8#7.8长期贮存后荷电恢复能力29#10#7.9循环寿命211#12#电池组安全试验9.1强制放电113#9.2外部短路114#9.3挤压115#9.4低气压116#9.5温度循环117#9.6机械冲击118#9.7振动b119#9.8自由跌落120#9.9模制外壳应力121#9.10外壳承受压力122#9.11提手强度122#9.12浸水b119#保护功能10.1过压充电保护123#10.2过流充电保护123#10.3欠压放电保护123#10.4短路保护123#10.5过流放电保护123#10.6温度保护123#材料阻燃性a11.1外壳120#11.2印制板1

13、20#11.3导线120#11.4其他封装材料120#电池组管理系统（BMS）12.1互认协同123#12.2数据采集123#12.3温度预警和报警123#12.4过流放电预警123#12.5过电压预警123#12.6数据上传123#a厂商可单独提供满足试验要求的组成材料、部件或相关证明材料。b电池组先进行振动试验后再进行浸水试验。T/BBIA82023表2电池组试验项目及样品（续）6一般要求6.1外观要求电池和电池组的外观应清洁，无划痕、无变形、无机械损伤、无锈蚀、无漏液。4T/BBIA820236.2外形尺寸电池和电池组的外形尺寸应符合制造商的规定。6.3充放电接口电池组的充电和放电口的防

14、触电保护、端子和端头、插座的结构、插头和连接器的结构、绝缘电阻、电气强度、爬电距离、电气间隙应符合GB/T11918.1的规定。电池组充放电接口附加要求：a)正负极端子绝缘电阻应大于100M（直流500V）；b)满足至少2000次连续插拔测试，测试频率为200次/小时，测试后连接器无破裂及接触不良等现象；c)未进行电气连接时，防护等级应达到GB/T4208中IPXXB；d)进行电气连接后，防护等级应达到GB/T4208中IP67。6.4标识6.4.1电池标识要求电池的标识应清晰可辨，且不应出现混淆。至少包含下列标志：a)型号；b)标称电压和额定容量；c)正负极性，使用“正、负”字样，或“、”符

15、号；d)生产厂（或生产厂代码）；e)生产日期或批号。6.4.2电池组标识要求电池组应在醒目部位标上唯一性编码标识，编码规则见附录A；唯一性编码标识经6.4.3中a）试验后标识信息应完整、清晰，不应轻易被揭掉，且不应出现卷边。电池组应具备永久性企业标识，标识应包含电池组唯一性编码的X1-X4位（企业代码，见附录A）；永久性企业标识经6.4.3中a）、b）试验后标识信息应完整、清晰。电池组应在醒目部位标上必要的产品标识，经6.4.3中a）试验后标识信息应完整、清晰，不应轻易被揭掉，且不应出现卷边。产品标识至少应包含以下内容：a）产品名称与型号；b）标称电压、额定容量、充电限制电压、额定能量；c）正

16、负极性标志，使用“正、负”字样，或“、”符号；d）生产厂；e）生产日期或批号；f）必要的安全警示说明；g）最大充电电流、最大放电电流、工作温度范围；h）执行标准：T/BBIA8。6.4.3测试方法电池组标识按以下方法进行试验：a)耐腐蚀试验：擦拭标识时，用一块蘸有水的棉布擦拭15s，然后再用一块蘸有浓度为75%（体积分数）医用酒精的棉布擦拭15s。5T/BBIA82023b)耐热试验：将永久性企业标识放入（95010）的加热炉，在此试验温度下保持30min。然后取出试样，将其在空气中自然冷却至室温。7电性能要求7.1初始容量7.1.1要求电池和电池组的初始容量应不低于其额定容量。7.1.2测试

17、方法电池和电池组按5.3规定的方法充电结束后静置1h，再以I2(A)恒流放电至终止电压，记录放电容量。测试重复3次，计算3次测试结果的平均值记为初始容量Ca。7.2倍率放电7.2.1要求电池和电池组的倍率放电容量应不低于初始容量的95%。7.2.2测试方法电池和电池组按5.3规定的方法充电结束后静置1h，再以2I2(A)恒流放电至终止电压，记录放电容量。7.3低温充电7.3.1要求电池和电池组低温充电后的常温放电容量应不低于初始容量的80%。7.3.2测试方法电池和电池组按5.4规定的方法放电结束后，将其放入温度为(-102)的低温箱中恒温搁置16h，之后在此温度环境中以0.2I2(A)电流恒

18、流充电至充电限制电压，然后在(232)的环境中搁置5h后以I2(A)电流恒流放电至终止电压，记录放电容量。7.4低温放电7.4.1要求电池和电池组的低温放电容量应不低于初始容量的80%。7.4.2测试方法电池和电池组按5.3规定的方法充电结束后，将其放入温度为(-202)的低温箱中恒温搁置16h，之后在此温度下以I2(A)电流恒流放电至终止电压，记录放电容量。7.5高温放电7.5.1要求6T/BBIA82023电池和电池组的高温放电容量应不低于初始容量的90%。7.5.2测试方法电池按5.3规定的方法充电结束后，将其放入温度为(552)的高温箱中恒温搁置5h，之后在此温度下以I2(A)电流恒流

19、放电至终止电压，记录放电容量。电池组按5.3规定的方法充电结束后，将其放入温度为(452)的高温箱中恒温搁置5h，之后在此温度下以I2(A)电流恒流放电至终止电压，记录放电容量。7.6常温荷电保持能力及恢复能力7.6.1要求电池和电池组的常温荷电保持能力应不低于初始容量的85%，恢复能力应不低于初始容量的95%。7.6.2测试方法7.6.2.1常温荷电保持能力测试电池和电池组按5.3规定的方法充电结束后，将其放入温度为(205)的环境中28天，之后在温度为(232)下以I2(A)电流恒流放电至终止电压，记录放电容量。7.6.2.2常温荷电恢复能力测试电池和电池组在做完7.6.2.1常温荷电保持

20、能力测试后，按照5.3规定的方法充电结束后静置1h，之后在此温度下以I2(A)电流恒流放电至终止电压，记录放电容量。上述测试可重复进行3次，当其中有一次放电容量符合要求时，即可终止该项测试。7.7高温荷电保持能力及恢复能力7.7.1要求电池和电池组的高温荷电保持能力应不低于初始容量的80%，恢复能力应不低于初始容量的90%。7.7.2测试方法7.7.2.1高温荷电保持能力测试电池和电池组按5.3规定的方法充电结束后，将其放入温度为(552)的环境中7天，之后在温度为(232)下静置5h，以I2(A)电流恒流放电至终止电压，记录放电容量。7.7.2.2荷电恢复能力测试电池和电池组在做完7.7.2

21、.1高温荷电保持能力测试后，按照5.3规定的方法充电结束后静置1h，之后在此温度下以I2(A)电流恒流放电至终止电压，记录放电容量。上述测试可重复进行3次，当其中有一次放电容量符合要求时，即可终止该项测试。7.8长期贮存后荷电恢复能力7.8.1要求电池和电池组长期贮存后荷电恢复能力不低于初始容量的85%。7.8.2测试方法7T/BBIA82023选取生产日期在90天内的电池和电池组，在温度为（232）的环境中，按5.3规定的方法充电结束后静置1h，之后以I2(A)恒流放电1h，然后在温度为(205)的环境中贮存90天。贮存期满后取出，在温度为(232)下，按5.3规定的方法充电，充电结束后静置

22、1h，之后以I2(A)恒流放电至终止电压，记录放电容量。上述测试可重复进行4次，当其中有一次放电容量符合要求时，即可终止该项目测试。7.9循环寿命7.9.1要求电池的循环寿命应不低于1000次，电池组循环寿命应不低于700次。7.9.2测试方法电池和电池组按5.3规定的方法充电结束后静置0.5h，之后以I2(A)恒流放电至终止电压，记录放电容量。一个充放电循环测试结束后静置0.5h，再进行下一个充放电循环，直至连续两次放电容量低于初始容量的70%，即可终止该项测试。8电池安全试验8.1过充电8.1.1要求电池应不起火、不爆炸。8.1.2测试方法电池按5.3规定的方法充电结束后，然后以I2(A)

23、恒流充电至制造商规定的充电限制电压的1.5倍后，或总充电时间达到1.5h，然后搁置6h。8.2过放电8.2.1要求电池应不起火、不爆炸。8.2.2测试方法电池按5.3规定的方法充电结束后，然后以2I2(A)恒流放电1.5h。8.3强制放电8.3.1要求电池应不起火、不爆炸。8.3.2测试方法电池按5.3规定的方法充电结束后，以0.4I2(A)电流放电至0.2V，搁置10min，然后以0.4I2(A)电流持续放电90min后停止，观察1h。8.4外部短路8T/BBIA820238.4.1要求电池应不起火、不爆炸。8.4.2测试方法电池按5.3规定的方法充电结束后，用外部总电阻为(205)m的导体

24、短路电池的正负极并保持1h，然后搁置6h。8.5针刺8.5.1要求电池应不起火、不爆炸。8.5.2测试方法电池按照5.3规定的方法充电结束后，用直径5mm的耐高温钢针（如钨钢，针尖的圆锥角为45）以(255)mm/s的速度，从垂直于电池极板的方向贯穿电池的几何中心，钢针停留在电池中，并观察1h。8.6热滥用8.6.1要求电池应不起火、不爆炸。8.6.2测试方法电池按5.3规定的方法充电结束后，然后放入试验箱中，试验箱以（52）/min的温升速率进行升温，当箱内温度达到（1302）后恒温，并持续1h。9电池组安全试验9.1强制放电9.1.1要求电池组应不起火、不爆炸。9.1.2测试方法电池组按5.3规定的方法充电结束后静置1h，拆除电池组的保护装置，将电池组中的任意一个电池进行放电至终止电压，其余电池均为充满电状态。然后电池组以2I2(A)恒流放电1h。9.2外部短路9.2.1要求电池组应不起火、不爆炸。9.2.2测试方法9T/BBIA82023电池组按5.3规定的方法充电结束后静置1h，模拟保护装置单一故障，然后用外部总电阻为（205）m的导体短路电池组的正负极并保持1h或电池组电压小于0.2V（以先到达条件为准），然后搁置6h。9.3挤压9.3.1要求电池组应不起火、不爆炸。9.3.2测试方法将电池组按照5.3