GB T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法.pdf

1、2 ICS 43.120 T 47 中华人民共和国国家标准GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法F . Cycle life requirements and test methods for traction battery of electric vehicle 2015-05同15实施2015-05-15发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检蔑总局中国国家标准化管理委员会气eer什WW怕牛牛VUV叫到可FUF，。06、气2, 目。本标准按照GB/T1.1. 2009给出的规则起草。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出，本标准由全国汽幸标准化技术委

2、员会(SACjTC114)归口。GB/T 31484-2015 本标准起草单位z中国电子科技集团公司第十八研究所、中国汽车技术研究中心、天津力神电池股份有限公司、奇瑞新能源汽车技术有限公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、中国第一汽车股份有限公司、北京交通大学、普天新能源有限责任公司、上海机动车检测中心、重庆长安新能源汽车有限公司、现致汽车有限公司、中国汽车工程研究院有限公司、北京理工大学、海特电子集团有限公司、天津清源电动车辆有限责任公司、上海卡耐能源有限公司、东风汽车有限公司东风日产乘用车公司、上海大众汽车有限公司、广汽本田汽车有限公司、江苏春兰清洁能源研究院有限公司、广东邦普循环科技股

3、份有限公司、福建星云电子股份有限公司、湖南科霸汽车动力电池有限责任公司。本标准主要起草人z肖成伟、王芳、刘仕强、孟样峰、张娜、陆到伟、曾样兵、裴小娟、王震坡、姜久春、王蓓、张彩萍、邵黯梅、朱顺良、袁昌荣、刘鹏、王红梅、张永生、杨桃、刘震、俞建军、王清、彭汉瑞、和祥运、王海兰、李长东、匡德志、张敬捧、李庆。I GB/T 31484-2015 1 范围电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法本标准规定了电动汽车用动力蓄电池的标准循环寿命的要求、试验方法、检验规则和工况循环寿命的试验方法和检验规则。本标准适用于装载在电动汽车上的动力蓄电池以下简称蓄电池。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是

4、必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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 2900.4 1 电工术语原电池和蓄电池GB/T 19596 电动汽车术语3 术语和定义GB/T 2900.41、GB/T19596中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 单体蓄电池S配ondarycell 直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。3.2 蓄电池模块battery module 将一个以上单体蓄电池按照串联、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

5、.3 蓄电池包battery pack 通常包括蓄电池模块、蓄电池管理模块(不包含BCU)、蓄电池箱以及相应附件，具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元。3.4 蓄电池系统battery町stem一个或一个以上蓄电池包及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等)构成的能量存储装置。3.5 额定容量rated capacity 室温下完全充电的蓄电池以1I)(A)电流放电，达到终止电压时所放出的容量(Ah)。3.6 额定能量rated energy 室温下完全充电的蓄电池以1I)(A)电流放电，达到终止电压时所放出的能量(Wh)。1 GB/T 31484-2015 3.

6、7 初始容量initial capacity 新出厂的动力蓄电池，在室温下，完全充电后，以1I1(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)。3.8 初始能量initial energy 新出厂的动力蓄电池，在室温下，完全充电后，以1I1(A)电流放电至企业规定的放电终止条件时所放出的能量(Wh)。3.9 室温荷电状奋state of cb町ge;SOC当前可用容量占初始容量的百分比。4 符号下列符号适用于本文件。C1 :1小时率额定容量(Ah)。11 : 1小时率放电电流，其数值等于C1(A)。Cnl: 1小时率实际放电容量(Ah)0 Inn1小时率实际放电电流，其数值等于C

7、n1(A)。5 要求5.1 室温撞电睿量(初始睿量5.1.1 蓄电池单体按照6.2试验时，其放电容量应不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，同时所有测试样品初始容量极差不太于初始容量平均值的5%。5.1.2 蓄电池模块和系统按照6.2试验时，其放电容量应不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，同时所有测试样品初始容量极差不太于初始容量平均值的7%05.2 标准循环寿命测试样品按照6.4进行标准循环寿命测试时，循环次数达到500次时放电容量应不低于初始容量的90%，或者循环次数达到1000次时放电容量应不低于初始容量的80%。5.3 工况循环寿命5.3.1 混合动力乘用车用功率型蓄

8、电池按照6.5.1进行工况循环测试时，总放电能量与电池韧始能量的比值达500时，计量放电容量和5s放电功率。5.3.2 混合动力商用车用功率型蓄电池按照6.5.2进行工况循环测试时，总放电能量与电池初始能量的比值达500时，计量放电容量和5s放电功率。5.3.3 纯电动乘用车用能量型蓄电池按照6.5.3进行工况循环测试时，总放电能量与电池初始能量的比值达500时，计量放电容量。5.3.4 纯电动商用车用能量型蓄电池按照6.5.4进行工况循环测试时，总放电能量与电池初始能量的比值达500时，计量放电容量。5.3.5 插电式和增程式电动汽车用蓄电池参照6.5.3或6.5.4进行工况循环测试时，总放

9、电能量与电池初始能量的比值达500时，计量放电容量。 GB/T 31484-2015 6 试验方法6.1 试验条件6.1.1 一随条件6. 1. 1.1 除另有规定外，试验应在温度为25.C士5C、相对湿度为15%90%，大气压力为86kPa 106 kPa的环境中进行。本标准所提到的室温，是指25.C士2.C。6.1. 1.2 测试样品交付时需要包括必要的操作文件，以及和测试设备相连所需的接口部件(如连接器，插头，包括冷却接口)。供应商需要提供蓄电池包或系统的工作限值，以保证整个测试过程的安全。6.1. 1.3 充电方法z室温下，按照企业规定的充电方法进行充电F若企业未提供充电方法，则依据以

10、下方法充电za) 对于铿离子蓄电池，以11(A)电流恒流充电至企业规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电终止电流降至0.0511(A)时停止充电，充电后拥置1h(或企业规定的不高于1h的搁置时间hb) 对于金属氢化物镰蓄电池，以111(A)电流恒流充电1h，再以0.211充电1h，充电后静置1h (或企业规定的不大于1h的静置时间)。6.1. 1.4 容量和能量测试方法za) 以111(A)放电至企业规定的放电终止条件zb) 搁置不低于30min或企业规定的拥置时间(不高于60min); d 按照6.1.1.3方法充电zd) 搁置不低于30min或企业规定的搁置时间(不高于60min); e)

11、 以111(A)放电至企业规定的放电终止条件zf) 计算步骤e)放电容量(以Ah计)和放电能量以Wh计)。6.1. 1.5 调整SOC至试验目标值n%的方法=a) 按照6.1.1.3方法充电:b) 拥置不低于30min或企业规定的拥置时间(不高于60min); c) 以11nI(A)恒流放电(100-n)/100h. 6. 1. 1.6 功率测试方法za) 按照6.1.1.5方法调整测试样品SOC至50%;b) 搁置30mn; c) 以企业规定的最大电流放电5s，试验后以111(A)放电至企业规定的放电终止条件zd) 计算步骤。最后一个数据采集点的功率(W)。6.1. 1.7 本标准中室温容量

12、和能量(6.2)和室温功率(6.3)测试适用于蓄电池单体、模块或系统，标准循环寿命(6.4)测试适用于蓄电池单体或模块，工况循环寿命(6.5)测试适用于蓄电池模块或系统。6.1. 1.8 蓄电池放电电流符号为正，充电电流符号为负。6.1.2 测量仪器、仪表准确度的要求测量仪器、仪表准确度应满足以下要求zu 电压测量装置z不低于0.5级Fb) 电流测量装置z不低于0.5级Fc) 温度测量装置z士0.5C; d) 时间测量装置z士0.1%;0 尺寸测量装置z士0.1%;f) 质量测量装置:l:0.1%。3 GB/T 31484-2015 室温容量和能量(初始容量和能量)室温下，按照6.1.1.4方

13、法测试容量和能量5次，当连续3次试验结果的极差小于额定容量的3%时，可提前结束试验，取最后3次试验结果平均值。6.2 室温功率(初始功率)6.3 室温下，按照6.1.1.6方法测试功率。标准循环寿命按照如下步骤测试标准循环寿命:a) 以111(A)放电至企业规定的放电终止条件Fb) 搁置不低于30min或企业规定的拥置条件zc) 按照6.1.1.3方法充电zd) 拥置不低于30min或企业规定的搁置条件Fe) 以111(A)放电至企业规定的放电终止条件，记录放电容量Pf) 按照b)e)连续循环500次，若放电容量高于初始容量的90%，则终止试验;若放电容量低于初始容量的90%，则继续循环500

14、次;计量室温放电容量和放电能量。6.4 g) 工况循环寿命6.5 混合动力乘用车用功率型蓄电池该循环测试由两部分组成，一个是主放电工况，其放电量略多于充电量，如图1和表1所示p另一个是主充电工况，其充电量略多于放电量，如图2和表2所示。整个测试步骤如表3所示，由主充电工况和主放电工况组成的大循环soc波动示意图如图3所示。6.5.1 t! 0斗一二斗i之L-1-一-7一i-一时8 6 4 HHM幅Mf8 s 50 40 。-4 混合动力乘用车用功率型蓄电池主放电工况图14 G/T 31484-2015 表1混合动力栗用车用功率型蓄电池主披电工况试验步骤时间增量累计时间电流.SOC s s A

15、% 5 5 81) 一1.1115 10 。一1.1115 15 81) 一2.2225 20 。-2.222 20 40 -1. 51 ) -1.389 2 42 -41) 1.1 67 8 50 。一1.16710 8 6 4 最.!ifl 2 。-2 -4 。10 20 30 40 50 时间/5图2混合动力乘用车用功率型蓄电池主充电工况表2混合动力乘用车用功率型蓄电池主充电工况试验步骤时间增量累计时间电流.SOC s s A % 5 5 二41)0.556 15 20 一1.51) 1.1 81 4 24 。1.1 81 5 29 81) 0.069 13 42 -1.51) 0.61

16、1 5 47 -41) 1.1 67 3 50 。1.1 67 5 GB/T 31484-2015 表3混合动力莱用车用功率型蓄电池工况循环寿命副试步骤步骤试验内容1 按照6.1.1.5方法调整SOC至80%或者企业规定的最高SOC2 搁置30min 运行主放电工况直到U:3 30%SOC或者企业规定的最低SOC，或企业规定的放电终止条件运行主充电工况直到24 -80%SOC或者企业规定的最高SOC，或一一企业规定的充电终止条件5 重复步骤34共xh(x约为22且循环次数为如图3所示大循环的整数倍)6 搁置2h 7 重复步骤16共6次8 按照6.1.1.4方法测试容量和能量9 按照6.1.1.

17、6方法测试功率10 重复步骤19，直至总放电能量与蓄电池初始能量的比值达50011 按照6.1.1.4方法测试容量12 按照6.1.1.6方法测试功率注g如果步骤8中测试的放电容量低于初始容量的90%，或步骤9中测试的放电功率低于初始功率的85%，允许维护一次(不更换电池)，然后再重复步骤8和9，如仍不满足条件，则提前终止试验，. dE。因, 80 60 50 40 30 。1 000 2 000 时间/53000 4 000 图3混合动力乘用车用功率型蓄电池大循环soc波动示意图6 G/T 31484-2015 混合动力商用车用功率型蓄电池该循环测试由两部分组成，一个是主放电工况飞其放电量略

18、多于充电量，如图4和表4所示z另一个是主充电工况，其充电量略多于放电量，如图5和表5所示。整个测试步骤如表6所示，由主充电工况和主放电工况组成的大循环soc波动示意图如图6所示。6.5.2 J.J._.+一_.j._.-一一Esj-TEL斗!i 5 s 5 s 4 2 。一2键时世50 40 20 30 时间/s10 。混合动力商用牢用功率型蓄电池主放电工况圄4混合动力商用车用功率型蓄电池主放电工况试验步骤时间增量累计时间电流SOC s s A % 5 5 41 1 0.556 5 10 。-0.556 5 15 41 1 一1.1115 20 。一1.11120 42 0.7511 -0.6

19、94 2 44 一211-0.583 8 50 。-0.583 7 表44 2 dhH相但GB/T 31484-2015 。一4-2 50 40 30 20 10 。时间/s混合动力商用车用功率型蓄电池主充电工况圈5混合动力商用车用功率型蓄电池主充电工况试验步骤时间增量累计时间电流.SOC s s A % -2I1 5 5 0.278 15 20 一0.75L0.590 4 24 。0.590 5 29 411 0.035 13 42 -0.7511 0.306 5 47 一2I10.583 3 50 。0.583 表5混合动力商用牢用功率型蓄电池工况循环寿命测试步骤步骤试验内容按照6.1.1

20、.5方法调整SOC至80%或者企业规定的最高SOC2 搁置30min 运行主放电工况直到23 一-30%SOC或者企业规定的最低SOC，或企业规定的放电终止条件运行主充电工况直到24 -80%SOC或者企业规定的最高SOC，或企业规定的充电终止条件5 重复步骤3-4共xh(x约为22且循环次数为如图6所示大循环的整数倍6 搁置2h7 重复步骤1-6共6次8 按照6.1.1.4方法测试容量和能量8 表6G/T 31484-2015 表6(续)步骤试验内容9 按照6.1.1.6方法测试功率10 重复步骤1-9，直至总放电能量与蓄电池初始能量的比值达50011 按照6.1.1.4方法测试容量12 按

21、照6.1.1.6方法测试功率注z如果步骤8中测试的放电容量低于初始容量的90.%，或步骤9中测试的放电功率低于初始功率的85%，允许维护一次不更换电池)，然后再重复步骤8和9，如仍不满足条件，则提前终止试验。110 -t_-_-_-一-一_-一-_-70 60 目UO的-一一 , 50 -t一一一一-一-.-一-一一_-J1.一-一-一 -40 -t 一- 4川一-.-uJ一-一一一)二-+-30 o 1000 203 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 时间1.圈6混合动力商用车用功率型蓄电池大循环soc波动示意图P 6.5.3 纯电动撬用车用能量型蓄电池该循

22、环测试由两部分组成，充电部分按照6.1.1.3进行，放电部分按照图7和表7所示的主放电工况进行，整个测试步骤如表8所示，由主放电工况组成的soc波动示意图如图8所示。4 2 60 70 80 90 3 0 f回-1 2 -3 -4 o 10 圄7纯电动乘用车用能量型蓄电池主放电工况9 GB/T 31484-2015 表7纯电动乘用车用能量型蓄电池主放电工况试验步骤时间增量累计时间电流s s A 5 5 31, 3 8 -11, 6 14 -1/31, 40 54 1/31, 30 84 1/21, 10 94 11 , 表8纯电动乘用车用能量型蓄电池工况循环寿命测试步骤步骤试验内容按照6.1.

23、1.3方法充电2 |搁置30min 运行主放电工况直到g3 I -20%SOC或者企业规定的最低SOC，或一一-企业规定的放电终止条件4 |搁置30min 5 i重复步骤1-4共xh(x约为20且循环次数为如图8所示大循环的整数倍6 |搁置2h 7 |重复步骤1-7共6次8 1按照6.1.1.5方法测试容量和能量9 |重复步骤1-9，直至总放电能量与电池初始能量的比值达5001o I按照此M方法测试容量和能量,SOC % -0.4 17 一0.333-0.278 -0.648 -1.065 -1.343 注g如果步骤8中测试的放电容量低于初始容量的90%，允许维护一次不更换电池)，然后再重复步

24、骤8.如仍不满足条件，则提前终止试验.10 100 90 -t. ._-一一一一一一一一一-，-一一80 -t一-一-，-一-一一-一-一-70 -t-一一.-一-一-一一-一法60-t-一电血50 -t -40 -t-20 o 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 时间/s圄8纯电动乘用车用能量型蓄电池大循环soc遮动示意圄GB/T 31484-2015 6.5.4 纯电动商用车用能量型蓄电池该循环测试由两部分组成，充电部分按照6.1.1.3进行，放电部分按照图9和表9所示的主放电工况进行，整个测试步骤如表10所示。由主放电工况组成的soc波动示意图如图

25、10所示。步骤1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 、母毒丑F2 。-1 -2 国90 自3510 20 5日60 70 80 时间/s纯电动商用车用能量型蓄电池主放电工况表9纯电动商用车用能量型蓄电池主放电工况试验步骤时阳增量累计时间电流s s A 23 23 11 1 8 31 1/311 23 54 1/311 26 80 一0.111表10纯电动商用车用能量型蓄电池工况循环寿命测试步骤试验内容按照6.1.1.3方法充电搁置30min 运行主放电工况直到z一20%SOC或者企业规定的最低SOC.或企业规定的放电终止条件搁置30min 重复步骤1-4共xh(x约为20且循环次数为如图1

26、0所示大循环的整数倍)搁置2h 重复步骤1-7共6次按照6.1.1.4方法测试容量和能量重复步骤1-9.直至总放电能量与电池初始能量的比值达500按照6.1.1.4方法测试容量.SOC % 0.639 一0.713一0.500一0.572注z如果步骤8中测试的放电容量低于初始容量的90%.允许维护一次不更换电池).然后再重复步骤8，如仍不满足条件，则提前终止试验。11 G/T 31484-2015 100 70 40 30 60 50 90 80 dom 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000 16 000 时间/52 000 4 000 20 0 纯电动商用车用能量

27、型蓄电池大循环soc波动示意圄圄10检验规则7 栓验项目、要求和样品数量7.1 检验项目、要求章条号)、试验方法章条号、样品数量见表11。检验规则序号检验项吕测试样品要求(章条号试验方法样品数量章条号1 室温容量和能量单体、模块或系统5.1 6.2 单体2个，模块2 室温功率单体、模块或系统6.3 或系统1个3 标准循环寿命单体或模块5.2 6.4 单体2个，或模块1个4 1昆合动力乘用车用功率型5.3.1 6.5.1 蓄电池工况循环寿命混合动力商用车用功率型5.3.2 6.5.2 5 蓄电池工况循环寿命纯电动乘用车用能量型模块或系统5.3.3 6.5.3 模块或系统1个6 蓄电池工况循环寿命

28、7 纯电动商用车用能量型5.3.4 6.5.4 蓄电池工况循环寿命插电式和增程式电动汽车5.3.3或6.5.3或8 用蓄电池工况循环寿命5.3.4 6.5.4 -一一一12 表117.2 型式检验7.2.1 有下列情况之一应进行型式检验z一一新产品投产和老产品转产;转厂z停产超过一年后复产z一结构、工艺或材料有重大改变。7.2.2 判定规则z在型式检验中，若有一项不合格时，应判定为不合格。GB/T 31484-2015 13 的户ON|叮兰的Hmo华人民共和国家标准电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T 31484-2015 国中电晦中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)68533533发行中心:(010)51780238读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1.25字数30千字2015年4月第一次印刷开本880X12301/16 2015年4月第一版 书号:155066. 1 -51553 21. 00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价5 打印H期:201年5月29HF002