| 标准编号 | GB/T 44257.2-2024 (GB/T44257.2-2024) | | 中文名称 | 电动土方机械用动力电池 第2部分：电性能要求 | | 英文名称 | Traction battery of electric earth-moving machinery - Part 2: Electrical performance requirements | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | P97 | | 国际标准分类 | 53.100 | | 字数估计 | 18,178 | | 发布日期 | 2024-07-24 | | 实施日期 | 2024-07-24 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 44257.2-2024: 电动土方机械用动力电池 第2部分：电性能要求
中华人民共和国国家标准
电动土方机械用动力电池
第2部分:电性能要求
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了电动土方机械用动力电池单体、电池包或电池系统的的电性能要求,描述了相关试验
方法。
本文件适用于电动土方机械用动力锂离子电池的制造,其他类型动力电池的制造参照执行。
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 10592 高低温试验箱技术条件
GB/T 44254 电动土方机械 术语
3 术语和定义
GB/T 44254界定的以及下列术语及定义适用于本文件。
4 符号和缩略语
4.1 符号
下列符号适用于本文件。
I1:1h率放电电流(A),其数值等于额定容量值。
I3:3h率放电电流(A),其数值等于额定容量值的1/3。
4.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
FS:满量程(fulscale)
5 技术要求
5.1 电池单体
5.1.1 外观
电池单体外观应无变形及裂纹,表面应干燥、无毛刺、无外伤、无污物,且应有清晰、正确的标志。
5.1.2 外形尺寸及质量
电池单体外形尺寸及质量应符合制造商提供的技术文件。
5.1.3 室温放电容量
电池单体按7.1.4试验,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
对象初始容量极差应不大于初始容量平均值的5%。
注:极差是所有样本的的最大值和最小值之差。
5.1.4 室温倍率放电容量
电池单体按7.1.5试验,放电容量应不低于初始容量的95%。
5.1.5 室温倍率充电性能
电池单体按7.1.6试验,放电容量应不低于初始容量的85%。
5.1.6 低温放电容量
电池单体按7.1.7试验,放电容量应不低于初始容量的70%。
5.1.7 高温放电容量
电池单体按7.1.8试验,放电容量应不低于初始容量的95%。
5.1.8 荷电保持与容量恢复能力
锂离子电池单体按7.1.9试验,室温及高温荷电保持容量应不低于初始容量的90%,恢复容量应不
低于初始容量的95%。
5.1.9 储存
电池单体按7.1.10试验,恢复容量应不低于初始容量的95%。同时所有测试对象恢复容量和能量
效率极差应不大于平均值的5%。
5.1.10 循环寿命
电池单体按7.1.11试验,循环次数达到500次时,放电容量应不低于初始容量的90%。
5.2 电池包或电池系统
5.2.1 外观
电池包或电池系统按7.2.1检验,外观应无变形及裂纹,表面应干燥、无毛刺、无外伤、无污物,且应
有清晰、正确的标志。
5.2.2 外形尺寸及质量
电池包或电池系统按7.2.2检验,外形尺寸及质量应符合制造商提供的产品技术条件。
5.2.3 室温放电容量
电池包或电池系统按7.2.4试验,初始容量应不低于额定容量,且不超过额定容量的110%;室温放
电能量应不低于额定能量。
5.2.4 能量效率
电池包或电池系统按7.2.4试验,能量效率应不低于90%。
6 试验条件
6.1 一般条件
6.1.1 除另有规定外,试验应在温度为25℃±2℃,相对湿度为10%~90%,大气压力为86kPa~
106kPa的环境中进行。
6.1.2 测试目标环境温度改变时,在进行测试前应完成环境适应过程:电池单体温度与目标环境温度
差值不超过2℃且至少30min内电池单体温度变化率应小于1℃/h。
6.1.3 高低温试验箱应满足GB/T 10592的要求,或参照附录A采用试验工装。
6.1.4 试验前,制造商应提供额定容量、额定能量、放电终止电压等参数。
6.1.5 测试过程中,电池包或电池系统的热管理系统根据制造商的规定或电池管理系统的指令工
作,热管理系统开启或关闭状态应在测试报告中明确说明。
6.1.6 试验程序及所需样件数量参照附录B中的表B.1。
6.2 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:
a) 电压测量装置:±0.5%FS;
b) 电流测量装置:±0.5%FS;
c) 温度测量装置:±1℃;
d) 时间测量装置:±0.1s;
e) 尺寸测量装置:±0.1%FS;
f) 质量测量装置:±0.1%FS。
6.3 测试过程误差
控制值(实际值)与目标值之间的误差要求如下:
a) 电压:±1%;
b) 电流:±1%;
c) 温度:±2℃。
6.4 数据记录与记录间隔
除在某些具体测试项目中另有说明,测试数据(如时间、温度、电流、电压等)的记录间隔不应大于
15s。
7 试验方法
7.1 电池单体
7.1.1 外观
在良好的光线条件下,用目测法检查电池单体的外观。
7.1.2 外形尺寸和质量
用量具和衡器测量电池单体质量和不含极柱的外形尺寸。
7.1.3 标准充电
室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电至制造商规定的放电终止电压,静
置1h(或制造商提供的不大于1h的静置时间),然后按制造商提供的充电方法进行充电。
若制造商未提供充电方法,以制造商规定且不小于1I3 的电流恒流充电至制造商规定的充电终止
电压时转恒压充电,至充电电流降至0.15I3 时停止充电,充电后静置1h(或制造商提供的不大于1h的
静置时间)。
7.1.4 室温放电容量
室温放电容量按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放
电终止电压;
c) 计量放电容量(Ah),计算放电能量(Wh)和放电比能量(Wh/kg);
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%时,可提前结束试验,取
最后3次试验结果平均值作为初始容量。
7.1.5 室温倍率放电性能
7.1.5.1 高能量型电池
7.1.5.1.1 室温倍率放电容量试验的数据记录间隔应不大于100ms。
7.1.5.1.2 室温倍率放电容量试验按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 室温下,电池单体以3I3 电流放电,直到放电至制造商规定的放电终止电压;
c) 计量放电容量(Ah)。
7.1.5.2 高功率型电池
7.1.5.2.1 室温倍率放电容量试验的数据记录间隔应不大于100ms。
7.1.5.2.2 室温倍率放电容量试验按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 室温下,电池单体以10I1(最大电流不超过800A)电流放电,直到放电至制造商规定的放电终
止电压;
c) 计量放电容量(Ah)。
7.1.6 室温倍率充电性能
按照如下步骤测试室温倍率充电性能:
a) 室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放
电终止电压,静置1h;
b) 室温下,电池单体以制造商规定的充电策略充电至制造商规定的充电终止电压,或达到制造商
规定的充电终止条件,并且总充电时间不超过30min,静置1h;
c) 室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放
电终止电压;
d) 计量放电容量(Ah)。
7.1.7 低温放电容量
低温放电容量试验按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 电池单体在-20℃±2℃下进行环境适应;
c) 电池单体在-20℃±2℃下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放
电至制造商规定的放电终止电压(低温放电终止电压值不低于常温放电终止电压值的80%);
d) 计量放电容量(Ah)。
7.1.8 高温放电容量
高温放电容量试验按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 电池单体在45℃±2℃下进行环境适应;
c) 电池单体在45℃±2℃下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电
至制造商规定的放电终止电压;
d) 计量放电容量(Ah)。
7.1.9 荷电保持及容量恢复能力
7.1.9.1 室温荷电保持与容量恢复能力
室温荷电保持与容量恢复能力试验按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 电池单体在室温下储存30d;
c) 室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放
电终止电压;
d) 计量荷电保持容量(Ah);
e) 电池单体再按7.1.3的方法充电;
f) 室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放
电终止电压;
g) 计量恢复容量(Ah)。
7.1.9.2 高温荷电保持与容量恢复能力
高温荷电保持与容量恢复能力试验按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 电池单体在45℃±2℃下储存7d;
c) 电池单体在室温下进行环境适应后,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放
电,直到放电至制造商规定的放电终止电压;
d) 计量荷电保持容量(Ah);
e) 电池单体再按7.1.3的方法充电;
f) 室温下高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放电
终止电压;
g) 计量恢复容量(Ah)。
7.1.10 储存
储存试验按照如下步骤进行:
a) 电池单体按7.1.3的方法充电;
b) 电池单体室温下,以1I3 电流放电90min;
c) 电池单体在45℃±2℃下储存30d;
d) 电池单体室温下进行环境适应;
e) 室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放
电终止电压;
f) 电池单体按7.1.3的方法充电,计算充电能量Ec1;
g) 室温下,高能量型电池以1I3、高功率型电池以1I1 的电流放电,直到放电至制造商规定的放
电终止电压;
h) 计量恢复容量,计算放电能量Ed1;
i) 按公式(1)计算能量效率η......
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