电动自行车用锂离子电池和电池组技术规范(T-GZEBA 0001—2023).pdf
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1、ICS 43.140CCSY 14团体标准T/GZEBA 0001-2023电动自行车用锂离子电池和电池组技术规范Lithium-ion cells and batteries used in electric bicycleTechnical specification2023-11-21 发布2023-12-20 实施广州市电动自行车行业协会发 布T/GZEBA 0001-2023I目次前言.I1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14符号、型号和电池组唯一性编码.25要求.25.1总体要求.25.2电池和电池组电性能要求.25.3电池安全要求.35.4电池组安全要求.35.5电池管
2、理系统(BMS).55.6充放电接口.65.7外观.65.8标志.66试验方法.66.1试验条件.66.2样品准备.66.3电池和电池组电性能测试.76.4电池安全测试.86.5电池组安全测试.86.6BMS 测试.126.7外观.136.8标志.137型式试验.147.1试验规定.147.2试验样本和试验程序.147.3试验判别.168包装和运输要求.16附录 A(规范性)电池组唯一性编码规则.17参考文献.18T/GZEBA 0001-2023II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
3、的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广东省动力及储能电池标准化技术委员会、广东省轻型电动车标准化技术委员会提出。本文件由广州市电动自行车行业协会归口。本文件起草单位:广东产品质量监督检验研究院、广州市市场监督管理局、广州市消防救援支队、五羊-本田摩托(广州)有限公司、雅迪科技集团有限公司、东莞新能安科技有限公司、星恒电源股份有限公司、广东博力威科技股份有限公司、江苏小牛电动科技有限公司、浙江春风动力股份有限公司、广州集泰化工股份有限公司。本文件主要起草人:梁景志、李春南、张云龙、黄镇泽、梁穗燕、郜登峰、黄定华、黄世莉、巫立东、黄世禄、唐满林、王贵富、朱力、华雷、肖质文、谢佩、宋源、刘聪、司
4、马惠泉、陈亚东、徐丽雯、高新来、连丽玲、陈森凯、郭庆、梁智福、邱洪辉、李桂、邹泽鑫、饶冰清、陈慕萱、田永梅、周小勤、区家敏。T/GZEBA 0001-2023电动自行车用锂离子电池和电池组 技术规范1范围本文件规定了电动自行车用锂离子电池和电池组的术语和定义、符号、型号、电池组唯一性编码、技术要求、试验方法、型式试验、包装和运输要求。本文件适用于电动自行车用锂离子电池(以下简称电池)和锂离子电池组(以下简称电池组)。注:电池组标称电压不大于48 V。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
5、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 2423.18 环境试验 第2 部分:试验方法 试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)GB/T 5169.16-2017 电工电子产品着火危险试验第16部分:试验火焰50 W水平与垂直火焰试验方法GB/T 17626.2-2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗干扰度试验GB/T 36943-2018 电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求GB/T 36945-2018 电动自行车用锂离子蓄电池词汇QB/T 4428 电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸3术语和定义GB/T 36945-2018界定的以及下列术语和定义适用于本
6、文件。3.1额定容量 rated capacity在规定条件下测得,并由制造商宣称的电池容量值。来源:GB/T 36945-2018,4.63.2保护装置 protective device当单体电池或电池组出现温度、电压、电流等异常情况时,保障其安全的辅助装置。来源:GB/T 36972-2018,3.23.3电池组 battery将一个或多个蓄电池按照电压、尺寸、极端排列、容量和倍率特性连接作为电源使用的组合体。T/GZEBA 0001-2023来源:GB/T 28164-2011,1.3.83.4电池 cell直接将化学能转化成电能的基本单元装置,包括电极、隔膜、电解质、外壳和极端,并被
7、设计成可充电。来源:GB/T 28164-2011,1.3.74符号、型号和电池组唯一性编码4.1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)放电试验结果的平均值(Ah)。I2:2 小时率放电电流,其数值等于 0.5C2(A)。4.2型号电池组的型号编制方法应符合GB/T 36943-2018的要求。4.3电池组唯一性编码电池组唯一性编码规则应符合附录A的要求。5要求5.1总体要求电池、电池组的电性能应满足使用者在公共道路上行驶的要求;电池、电池组的安全性能应确保使用者在骑行、充电和储存时的安全。5.2电池和电池组电性能要求5.2.1
8、I2(A)放电按6.3.1规定的试验方法进行I2(A)放电测试后,电池和电池组放电容量分别应在第三次或之前达到额定容量。5.2.22I2(A)放电按6.3.2规定的试验方法进行2I2(A)放电测试后,电池和电池组放电容量分别应不低于初始容量的95%。5.2.3高温放电按6.3.3规定的试验方法进行高温放电测试后,电池和电池组放电容量分别应不低于初始容量的95%。5.2.4循环寿命T/GZEBA 0001-2023按6.3.4规定的试验方法进行循环寿命测试,在每100次和最后一次寿命测试中,电池组的保护电路应能启动保护动作且循环次数不低于800 次。5.3电池安全要求5.3.1过充电按6.4.1
9、规定的试验方法进行过充电测试后,电池应不起火、不爆炸。5.3.2过放电按6.4.2规定的试验方法进行过放电测试后,电池应不起火、不爆炸。5.3.3高温外部短路按6.4.3规定的试验方法进行过高温外部短路测试后,电池应不起火、不爆炸。5.3.4热滥用按6.4.4规定的试验方法进行过热滥用测试后,电池应不起火、不爆炸。5.3.5针刺按6.4.5规定的试验方法进行针刺测试后,电池应不起火、不爆炸。5.4电池组安全要求5.4.1安全要求5.4.1.1过充电按 6.5.1.1规定的方法进行过充电测试时,电池组应不起火、不爆炸。5.4.1.2外部短路按6.5.1.2规定的方法进行外部短路测试时,电池组应不
10、起火、不爆炸。5.4.2电气要求5.4.2.1过充电保护按6.5.2.1规定的试验方法测试后,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。5.4.2.2外部短路保护按6.5.2.2规定的试验方法测试后,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。5.4.2.3过流放电保护按6.5.2.3规定的试验方法测试后,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。5.4.2.4过温保护按6.5.2.4规定的试验方法测试后,电池组应不能充电,不泄漏,不起火,不爆炸。5.4.2.5耐压保护T/GZEBA 0001-2023按6.5.2.5规定的试验方法测试后,电池组应不能充电、不泄漏、不起火、不爆炸。5.4.2.6绝缘电阻按6.5.2.6规定的
11、试验方法测试后,电池组应功能正常,并且电池组正负极同电池外壳表面的绝缘阻值应大于或等于20 M。5.4.2.7耐压强度按6.5.2.7规定的试验方法测试后,电池组导电部件之间应不被击穿。5.4.2.8静电放电按6.5.2.8规定的试验方法测试后,电池组应符合5.4.2.15.4.2.4的要求。5.4.3机械要求5.4.3.1挤压按6.5.3.1规定的试验方法测试后,电池组应不起火、不爆炸。5.4.3.2机械冲击按6.5.3.2规定的试验方法测试后,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。5.4.3.3振动按6.5.3.3规定的试验方法测试后,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸,外壳应不破裂。5.4.3.4
12、自由跌落按6.5.3.4规定的试验方法测试后,电池组应不起火、不爆炸。5.4.3.5提手强度按6.5.3.5规定的试验方法测试后,电池组提手应不断裂,提手与外壳连接处应不开裂、不脱落。5.4.3.6模制壳体应力按6.5.3.6规定的试验方法测试后,电池组外壳应不出现内部组成部件暴露的破裂或变形,并不泄漏、不起火、不爆炸。5.4.3.7壳体承受压力按6.5.3.7规定的试验方法测试后,电池组外壳应不出现内部组成部件暴露的破裂或变形,并不泄漏、不起火、不爆炸。5.4.3.8阻燃性按6.5.3.8规定的试验方法测试后,电池组的非金属材料外壳应符合V-0等级的要求;印制板应符合V1等级的要求5.4.4
13、环境要求5.4.4.1热滥用T/GZEBA 0001-2023按6.5.4.1规定的试验方法进行热滥用测试后,电池组应不起火、不爆炸。5.4.4.2浸水按6.5.4.2规定的试验方法测试后,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸、不破裂。5.4.4.3盐雾按6.5.4.3规定的试验方法测试后,按6.5.2.6规定的试验方法测试,电池组应不泄漏,不起火,不爆炸,电池组正负极同电池外壳表面之间的绝缘阻值应大于等于1M。5.4.4.4湿热循环按6.5.4.4规定的试验方法测试后,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸、不破裂。按6.4.3.5规定的试验方法测试,电池组应无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。电池组正负极
14、同电池外壳表面之间的绝缘阻值应大于等于1M。5.4.5热失控按6.5.5规定的试验方法测试后,热失控报警信号触发后5min内不起火,不爆炸。5.5电池管理系统(BMS)电池组应安装BMS且应具有以下功能:a)互认协同测试:电池组与充电装置、电池组与整车之间应有互认协同功能;电池组与充电装置、电池组与整车应先进行互认协同识别,通过后才可以开始正常工作。b)数据采集功能:电池组在充电、放电过程中应实时采集以下数据:电池电压、电池组总电压、温度、电流、SOC 数值、充放电次数。其中电池电压、电池组总电压、温度、电流采集频次不应低于 1 次/s。采集过程中数据无异常,并能够保存 7 天以上。c)温度报
15、警和预警:过温预警:电池组应具有过温预警功能,且预警信号能够正确指示或输出到整车信息显示接口,并符合制造商的明示值。温度异常报警:电池组应具有温度异常报警功能,当电池组内部温度或某一电池的温度达到限值时,车辆或电池组应在 30s 内发出不低于85dB(A)的报警声音。d)过电流放电预警:电池组应具有过流放电预警功能,且预警信号能够正确指示或输出到整车信息显示接口,并符合制造商的明示值。e)过电压预警:电池组应具有过电压预警功能,且报警信号能够正确指示或输出到整车信息显示接口,并符合制造商的明示值。f)数据上传:电池组应具有与整车控制系统、电机控制器、充电装置(充电器/充电柜)的通讯功能,并具有
16、将 a)中采集到的数据上传至企业管理平台或相关管理平台的功能。5.6外观电池组的外观应清洁、无漏液、无锈蚀、无划痕、无变形、无机械损伤。5.7标志电池的标识应符合6.8.1的要求,电池组应符合6.8.2的要求,唯一性编码在6.8.3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;永久性标识在6.8.3中a)、b)试验后标识信息应完整、清晰。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)T/GZEBA 0001-20236试验方法6.1试验条件6.1.1环境要求除另有特别规定外,测试在以下环境进行:温度:20 5;相对湿度:不大于85
17、%;大气压力:86 kPa106 kPa。6.1.2测量仪器和设备要求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:0.5FS;b)电流:0.5FS;c)温度:1.0;d)时间:1s;e)容量:1;f)尺寸:1mm;g)质量:0.5FS。6.1.3单一故障条件如果要求施加模拟故障或异常工作条件,应依次施加,一次模拟一个故障。对由模拟故障条件过程中直接导致的故障(如器件直接损坏)被认为是故障条件的一部分。当设置某单一故障时,这个单一故障包括任何元器件的失效。应通过检查电路板、电路图和元器件规格书来确定出合理可预见的故障条件。例如:a)半导体器件(如保护开关管)任意
18、 2 个引脚的短路和开路;b)限流器件(如保险丝)的短路、开路:c)电容器的短路和开路;d)限压器件的短路和开路6.2样品准备6.2.1电池样品准备6.2.1.1通用说明如非测试条款测试特别说明,电池样品均采用全新并且完整的电池。6.2.1.2标准充电若企业未提供充电方法,电池采用以下方法进行充电。充电前,电池以I2(A)恒流放电至终止电压。在常温(232)试验环境下,以0.4I2(A)充电,当电池的端电压达到充电终止电压时,再转以恒压充电,直至充电电流小于或等于0.04I2(A)为止,静置0.5h。6.2.1.3标准放电T/GZEBA 0001-2023在常温(232)试验环境下,电池按照6
19、.2.1.2规定的方法充电结束后搁置0.5 h1 h,以I2(A)电流恒流放电至放电终止电压。6.2.2电池组样品准备6.2.2.1通用说明如非测试条款测试特别说明,电池组样品均采用全新并且完整的电池组。6.2.2.2标准充电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)的环境下,以0.4I2(A)充电,当端电压达到充电限制电压时,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 0.5h。6.2.2.3标准放电在温度(232)试验环境下,电池组按照6.2.2.2
20、规定的方法充电结束后搁置0.5 h1 h,以I2(A)电流恒流放电至放电终止电压。6.3电池和电池组电性能测试6.3.1I2(A)放电在(232)环境中,电池按6.2.1.2规定充电后,搁置0.5 h1 h,以I2(A)电流恒流放电至终止电压,上述试验重复3 次;计算3 次试验结果的平均值为实际容量。在(232)环境中,电池组按6.2.2.2规定充电后,搁置0.5 h1 h,以I2(A)电流恒流放电至终止电压,上述试验重复3 次;计算3 次试验结果的平均值为实际容量。6.3.22I2(A)放电在(232)环境中,电池按6.2.1.2规定充电后,搁置0.5 h1 h,以2I2(A)电流恒流放电至
21、终止电压,记录放电时间,计算放电容量。在(232)环境中,电池组按6.2.2.2规定充电后,搁置0.5 h1 h,以2I2(A)电流恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。6.3.3高温放电在(232)环境中,电池按6.2.1.2规定充电后,将其放入温度为(552)或制造商规定的最高放电温度(取小值)的温箱中恒温搁置5h,之后在此温度环境中以2I2(A)电流恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。在(232)环境中,电池组按6.2.2.2规定充电后,将其放入温度为(552)或制造商规定的最高放电温度(取小值)的温箱中恒温搁置5h,之后在此温度环境中以2I2(A)电流恒流放电至终
22、止电压,记录放电时间,计算放电容量。6.3.4循环寿命在(232)环境中,电池组按6.2.2.2规定充电后,搁置0.5 h1 h,以2I2(A)电流恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。T/GZEBA 0001-2023电池组一个充放电循环测试结束后搁置0.5 h,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60%Ca,即可终止该项目测试。在测试的过程中,每100次和最后一次寿命测试应按照第6.5.2.1和6.5.2.2条款进行一次正常工作条件的过充电保护和外部短路保护测试。6.4电池安全测试6.4.1过充电将电池按照6.2.1.2规定的试验方法充满电后,用直流电源以I
23、2(A)恒流充电至制造商规定的充电限制电压的1.5倍后停止充电或总充电时间达到1.5h,然后搁置6h。6.4.2过放电将电池按照6.2.1.2规定的试验方法充满电后,对电池以2I2(A)恒流放电90 min。6.4.3高温外部短路将电池按照6.2.1.2规定的试验方法充满电后,放置在 574的环境中,待电池表面温度达到57土4后,再放置 30 min,然后用外部电阻为(205)m的导体连接电池正负极端并保持1 h,其后搁置6 h。6.4.4热滥用将电池按照6.2.1.2规定的试验方法充满电后,放入试验箱中,然后试验箱以(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
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