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| 标准编号 | GB/T 36672-2018 (GB/T36672-2018) | | 中文名称 | 电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池 | | 英文名称 | Lithium-ion battery for electric mopeds and motorcycles | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | T85 | | 国际标准分类 | 43.140 | | 字数估计 | 22,286 | | 发布日期 | 2018-09-17 | | 实施日期 | 2019-04-01 | | 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 36672-2018
Lithium-ion battery for electric mopeds and motorcycles
ICS 43.140
T85
中华人民共和国国家标准
电动摩托车和电动轻便摩托车用
锂离子电池
2018-09-17发布
2019-04-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语、定义和符号 1
4 蓄电池模块型号 3
5 蓄电池系统要求 5
6 试验方法 8
7 标识 11
8 包装、运输与贮存 11
附录A(资料性附录) 蓄电池模块外形尺寸及规格系列 12
附录B(资料性附录) 蓄电池系统典型结构 13
附录C(资料性附录) 蓄电池控制单元(BCU)CAN通信协议 14
附录D(资料性附录) 控制线路连接器 16
参考文献 17
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009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。
本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。
本标准负责起草单位:上海机动车检测认证技术研究中心有限公司。
本标准参加起草单位:上海吉能电源系统有限公司、上海电驱动股份有限公司、五羊-本田摩托(广
州)有限公司、浙江春风动力股份有限公司、江门市大长江集团有限公司、宗申产业集团有限公司、杭州
天丰电源股份有限公司。
本标准主要起草人:谢先宇、沈剑平、吴红杰、贡俊、刘智勇、袁章平、舒国勇、涂雪峰、金明钢。
电动摩托车和电动轻便摩托车用
锂离子电池
1 范围
本标准规定了电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池的模块型号、蓄电池系统要求、试验方
法、标识、包装、运输与贮存。
本标准适用于电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子蓄电池系统。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。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 2894-2008 安全标志及其使用导则
GB/T 2900.41 电工术语 原电池和蓄电池
GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 5013.1 额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆 第1部分:一般要求
GB/T 5023.1 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆 第1部分:一般要求
GB/T 18384.1-2015 电动汽车 安全要求 第1部分:车载可充电储能系统(REESS)
GB/T 18384.3-2015 电动汽车 安全要求 第3部分:人员触电防护
GB/T 18455-2010 包装回收标志
GB/T 19596 电动汽车术语
GB/T 19666 阻燃和耐火电线电缆通则
GB 21966-2008 锂原电池和蓄电池在运输中的安全要求
GB/T 31467.3-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分:安全性要求与测试
方法
GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法
GB/T 31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法
QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件
QC/T 417.2 车用电线束插接器 第2部分:试验方法和一般性能要求(摩托车部分)
QC/T 1067.1-2017 汽车电线束和电气设备用连接器 第1部分:定义、试验方法和一般性能
要求
QC/T 1067.2-2017 汽车电线束和电气设备用连接器 第2部分:插头端子的型式和尺寸
QC/T 1067.3-2017 汽车电线束和电气设备用连接器 第3部分:电线接头的型式、尺寸和特殊
要求
3 术语、定义和符号
GB/T 2900.41和GB/T 19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重
复列出GB/T 19596中的某些术语和定义。
3.1
单体蓄电池 secondarycel
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。
[GB/T 31485-2015,定义3.1]
3.2
蓄电池模块 batterymodule
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。
[GB/T 31485-2015,定义3.2]
3.3
蓄电池系统 batterysystem
一个或多个蓄电池模块及相应附件(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。
注:改写GB/T 31467.3-2015,定义3.5。
3.4
爆炸 explosion
蓄电池外壳猛烈破裂,伴随剧烈响声,且有主要成分(固体物质)抛射出来。
[GB/T 31485-2015,定义3.3]
3.5
起火 fire
蓄电池任何部位发生持续燃烧(持续时间长于1s)。火花及拉弧不属于燃烧。
[GB/T 31485-2015,定义3.4]
3.6
泄漏 leakage
蓄电池内部液体流出或渗出到电池壳体外部。
注:改写GB/T 2900.41-2008,定义482-02-32。
3.7
壳体 case
将蓄电池内部部件封装并为其提供防止与外部直接接触的保护部件。
[GB/T 31485-2015,定义3.6]
3.8
额定容量 ratedcapacity
室温下完全充电的蓄电池以1I1(A)电流放电,达到终止电压时所放出的容量(Ah)。
[GB/T 31486-2015,定义3.3]
3.9
额定能量 ratedenergy
室温下完全充电的蓄电池以1I1(A)电流放电,达到终止电压时所放出的能量(Wh)。
[GB/T 31486-2015,定义3.4]
3.10
初始容量 initialcapacity
新出厂的蓄电池系统,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)。
注:改写GB/T 31486-2015,定义3.5。
3.11
蓄电池控制单元 batterycontrolunit;BCU
控制、管理、检测或计算蓄电池系统的电和热相关的参数,并提供蓄电池系统和其他车辆控制器通
讯的电子装置。
[GB/T 31467.3-2015,定义3.2]
3.12
室温荷电状态 stateofcharge;SOC
当前可用容量占初始容量的百分比。
[GB/T 31484-2015,定义3.9]
3.13
最大工作电压大于30Va.c.(rms)且小于或等于1000Va.c.(rms),或大于60Vd.c.且小于或等
于1500Vd.c.的电力组件或电路。
[GB/T 19596-2017,定义3.1.3.2.19]
3.14
最小监控单元 minimummonitorcel
电池管理系统管理的最小蓄电池单元。
3.15
I3(A)
3h率放电电流,其数值等于1C/3(A)。
注:1C为1h率额定容量(Ah)。
3.16
I1(A)
1h率放电电流,其数值等于1C(A)。
4 蓄电池模块型号
4.1 规格型号组成
蓄电池模块规格型号组成见表1。蓄电池模块型号应用标识牌制作。
表1 蓄电池模块规格型号组成
规格型号
代码含义
EM 锂离子蓄电池模块
X1 电池正极材料类型
X2X3X4
X5X6X7
X8X9X10
蓄电池模块规格尺寸
蓄电池模块长度(mm)
蓄电池模块宽度(mm)
蓄电池模块高(mm)
X11X12X13 蓄电池模块质量(kg)
X14X15X16 蓄电池模块能量(kWh)
X17X18X19 蓄电池模块额定电压(V)
4.2 蓄电池模块型号表示方法
4.2.1 蓄电池模块代码EM
电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子蓄电池模块代码由两位大写英文字母EM表示。
4.2.2 电池正极材料类型代码X1
电池正极材料类型代码由一位英文大写字母表示,见表2。对于多组分混合材料体系,采用含量最
大的材料组分编写代码。
表2 电池正极材料类型及代码
电池正极材料类型 磷酸铁锂 锰酸锂 钴酸锂 三元材料 其他材料
代码 A B C D E
4.2.3 蓄电池模块尺寸代码、外形尺寸及规格系列
4.2.3.1 蓄电池模块长度代码X2X3X4
蓄电池模块长度代码由三位0~9数字表示,取整数,单位为毫米(mm),不到百位的前面由0
填充。
4.2.3.2 蓄电池模块宽度代码X5X6X7
蓄电池模块宽度代码由三位0~9数字表示,取整数,单位为毫米(mm),不到百位的前面由0
填充。
4.2.3.3 蓄电池模块高度代码X8X9X10
蓄电池模块高度代码由三位0~9数字表示,取整数,单位为毫米(mm),不到百位的前面由0
填充。
4.2.3.4 蓄电池标准模块外形尺寸及规格系列
蓄电池标准模块外形尺寸及规格系列参见附录A。
4.2.4 蓄电池模块质量代码X11X12X13
蓄电池模块质量代码由三位0~9数字表示,取整数,单位为千克(kg),不到百位的前面由0填充。
4.2.5 蓄电池模块能量代码X14X15X16
蓄电池模块能量代码由三位0~9数字表示,取小数点后一位数字,不到百位的前面由0填充,单位
为千瓦时(kWh)。
4.2.6 蓄电池模块额定电压代码X17X18X19
蓄电池模块额定电压代码由三位0~9数字表示,取整数,单位为伏(V),不到百位的前面由0
填充。
4.3 蓄电池模块型号示例
表示含义为:电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子蓄电池模块,电池正极材料为三元材料,蓄电
池模块长度、宽度、高度分别为439mm、220mm、80mm,质量为14kg,能量为2.1kWh,额定电压为
61V。
5 蓄电池系统要求
5.1 一般要求
蓄电池系统应有信息采集、信息传递和安全监测功能。蓄电池系统宜具有热管理系统,维持蓄电池
系统在正常工作温度范围内工作。蓄电池系统典型结构参见附录B。
蓄电池系统的布置应便于检查、维修,并应采取可靠的隔离易撞击、污染、曝晒、水浸泡位置的措施。
如无法避免时,则应采取有效的防护。
5.2 工作环境要求
工作温度:-20℃~60℃。相对湿度:5%~95%。
5.3 电气性能
5.3.1 室温放电容量
蓄电池系统按6.2.1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大于初始容量平均值的7%。
5.3.2 单体及模块电性能
电池单体和模块电性能应符合GB/T 31486要求。
5.3.3 循环寿命
蓄电池系统按6.2.2试验时,循环次数达到300次时放电容量不应低于初始容量的90%,或者循环
次数达到600次时放电容量不应低于初始容量的80%。
5.3.4 温度场均匀性
应保持蓄电池系统内部温度场的均匀性,蓄电池系统在进行6.2.3试验时,蓄电池系统内部温度场
的温差应不大于8℃。
5.3.5 额定电压等级
推荐的蓄电池系统额定电压等级系列为48V、60V、72V、84V、96V、144V。
5.3.6 蓄电池系统的绝缘电阻
B级电压电路的蓄电池系统,绝缘电阻应满足GB/T 18384.1-2015的5.1.4要求,且应实时监测。
5.3.7 高压断电保护
蓄电池系统额定电压高于60Vd.c.的蓄电池系统应具有自动断电装置。
5.4 环境可靠性
5.4.1 温度冲击
蓄电池系统按6.3.1试验时,其结果应符合以下要求:
a) 系统的最小监控单元无电压锐变,系统无泄漏、外壳破裂、着火、爆炸等现象;
b) 试验后绝缘电阻值不小于100Ω/V。
5.4.2 湿热循环
蓄电池系统按6.3.2试验时,其结果应符合5.4.1a)、5.4.1b)的要求。
5.4.3 盐雾
蓄电池系统按6.3.3试验时,系统无泄漏、外壳破裂、着火、爆炸等现象,无锈蚀。
5.4.4 高海拔
蓄电池系统按6.3.4试验时,其结果应符合5.4.1a)、5.4.1b)的要求。
5.4.5 防护
蓄电池系统的遮拦/外壳应满足 GB/T 18384.3-2015中6.6的要求。防水防尘性能应满足
GB/T 4208中IP57的要求。
5.5 机械可靠性
5.5.1 耐振动强度
蓄电池系统按6.4.1试验时,其结果应满足:
a) 系统保持连接可靠、结构完好;
b) 符合5.4.1a)、5.4.1b)的要求。
5.5.2 耐冲击强度
蓄电池系统按6.4.2试验时,其结果应符合5.5.1a)、5.4.1a)、5.4.1b)的要求。
5.5.3 锁止固定
采取锁止装置固定的蓄电池系统,锁止装置应可靠,且具有防误操作措施。
5.6 安全性
5.6.1 蓄电池单体及模块
蓄电池单体及模块的安全性按6.5.1试验时,其结果应符合GB/T 31485要求。
5.6.2 蓄电池系统
5.6.2.1 过充电保护
蓄电池系统按6.5.2.1试验时,其结果应符合下列要求:
a) 电池管理系统应起作用,系统无泄漏、外壳破裂、着火、爆炸等现象;
b) 符合5.4.1b)的要求。
5.6.2.2 过放电保护
蓄电池系统按6.5.2.2试验时,其结果应符合5.6.2.1a)、5.4.1b)的要求。
5.6.2.3 过温保护
蓄电池系统按6.5.2.3试验时,其结果应符合5.6.2.1a)、5.4.1b)的要求。
5.6.2.4 短路保护
蓄电池系统按6.5.2.4试验时,其结果应符合5.6.2.1a)、5.4.1b)的要求。
5.6.2.5 海水浸泡
蓄电池系统按6.5.2.5试验时,要求系统无着火、爆炸等现象。
5.6.2.6 外部火烧
蓄电池系统按6.5.2.6试验时,要求系统无爆炸现象,若有火苗,应在火源移开后2min内熄灭。
5.6.2.7 跌落
蓄电池系统按6.5.2.7试验时,要求系统无电解液泄漏、着火、爆炸等现象。
5.7 蓄电池控制单元BCU
5.7.1 BCU输出显示的信息
BCU输出显示的内容至少应包括以下信息:
a) 蓄电池组SOC进度条、SOC数值;
b) 正在充电指示(带有充电图形的标识灯);
c) 充满电指示(充满电图形的标识灯或充满电声音指示);
d) 电池故障指示(电池故障图形标识灯或故障声音)。
5.7.2 蓄电池数据采集
具有单体电压,单体温度,蓄电池系统总电流、总电压,充放电次数,最大充电电流数据采集,并能够
有限度保存。
5.7.3 故障报警
具有单体过电压报警、温度报警、过电流报警、绝缘故障报警,输出报警信号和报警指示。
5.7.4 电池充放电保护
具有单体电池电压保护、温度保护功能,与充电机通讯,并具有切断电池充放电主电路功能。
5.7.5 BCU与整车控制器、电机控制器、充电机CAN通讯功能
BCU与整车控制器、电机控制器、充电机的CAN通讯协议参见附录C。
5.8 动力线路
5.8.1 保险控制
蓄电池系统应具有电路保险控制器。快速熔断器应适用于直流分断时可靠断弧、外壳完好、无拉弧
现象。
5.8.2 动力电缆与安装
5.8.2.1 动力电缆的载流面积应满足车辆使用中的最大电流要求,线径选择应符合GB/T 5013.1和
GB/T 5023.1的要求。
5.8.2.2 动力电缆阻燃和耐火性能应满足GB/T 19666的要求。
5.8.2.3 安装和绑扎应保证动力线缆抗振、不松脱。
5.8.3 动力电缆连接器
5.8.3.1 动力电缆连接器应具有可靠的输电能力。
5.8.3.2 动力电缆连接器应能在-40℃~80℃范围内正常工作。
5.8.3.3 采用插拔型式的动力电缆接插器,单个插接器插拔力不应小于50N。
5.8.3.4 动力电缆连接器防护等级应满足GB/T 4208中IP57的要求。
5.8.3.5 连接器应具有防插错功能。
5.9 控制线路
5.9.1 材料
线束材料应符合QC/T 413的要求。
5.9.2 线束
线束应符合QC/T 417.2的要求,其阻燃和耐火性能需满足GB/T 19666的要求。
5.9.3 连接器
低压控制线路、采集线路的连接器应满足QC/T 1067.1~QC/T 1067.3的要求。控制线路连接器
结构形式、端子接口Pin定义参见附录D。
6 试验方法
安全警示:
---应按有适当防护措施的规程进行试验,否则有可能造成人身伤害。
---应由有资格有经验的技术人员在采取适当的防护措施下进行试验。
6.1 通用测试条件
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86kPa~106kPa
的环境中进行。
6.1.2 测量仪器、仪表
测量仪器、仪表准确度应满足以下要求:
a) 电压测量装置:不低于0.5级;
b) 电流测量装置:不低于0.5级;
c) 温度测量装置:≤±0.5℃;
d) 时间测量装置:≤±0.1%;
e) 尺寸测量装置:≤±0.1%;
f) 质量测量装置:≤±0.1%。
6.1.3 其他试验条件
除有特殊规定,蓄电池系统进行环境可靠性、机械可靠性和安全性试验时,均以生产厂商规定的满
电态进行试验。
6.2 电性能
6.2.1 室温放电容量
按照如下步骤测试室温放电容量:
a) 蓄电池系统按照生产厂商规定方法充电;
b) 室温下,蓄电池系统以1I1(A)电流放电至任一单体蓄电池电压到放电终止电压;
c) 计量放电容量;
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。
6.2.2 标准循环寿命
按照如下步骤测试标准循环寿命:
a) 以1I1(A)放电至电池任一单体电压达到生产厂商技术条件中规定的放电终止电压。
b) 搁置不低于30min或生产厂商规定的搁置时间。
c) 按企业提供的充电方法进行充电;若生产厂商未提供充电方法,则以1I3(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,至充电终止电流降至0.05I1(A)时停止
充电。
d) 搁置不低于30min或生产厂商规定的搁置时间。
e) 以1I1(A)放电至蓄电池任一单体电压达到生产厂商技术条件中规定的放电终止电压,记录放
电容量。
f) 按照b)~e)连续循环300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300次。
g) 计量室温放电容量和放电能量。
6.2.3 温度场均匀性
在锂离子蓄电池系统内均匀选择3个以上的单体蓄电池正负极柱作为温度采集点,将锂离子电池
包置于恒温试验箱中。设定试验温度分别为0℃、25℃、55℃,以1I3(A)电流恒流充电至生产厂商技
术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电,至充电终止电流降至0.1I3(A)时停止充电。充电后搁置
1h(或企业提供的不高于1h的搁置时间),以1I1(A)电流放电至生产厂商规定的终止条件。记录整
个充、放电过程中各采集点温度,计算每一时间点最高温度与最低温度之差。
6.3 环境可靠性
6.3.1 温度冲击
蓄电池系统置于(-40±2)℃~(85±2)℃的交变温度环境中,两种极端温度的转换时间在30min
以内。测试对象在每个极端温度环境中保持8h,循环5次。在室温下观察2h。
6.3.2 湿热循环
按GB/T 31467.3-2015的7.8中试验方法执行。
6.3.3 盐雾
按GB/T 31467.3-2015的7.11中试验方法执行。
6.3.4 高海拔
按GB/T 31467.3-2015的7.12中试验方法执行。
6.4 机械可靠性试验
6.4.1 振动
测试对象为蓄电池模块或系统。
蓄电池系统质量小于12kg,以峰值加速1g从7Hz开始扫频到18Hz,然后保持振幅0.8mm,频
率增加直到最大加速度达到8g,保持8g加速度扫频到200Hz。
蓄电池系统质量大于12kg,以峰值加速1g从7Hz开始扫频到18Hz,然后保持振幅0.8mm,频
率增加直到最大加速度达到2g,保持2g加速度扫频到200Hz。
6.4.2 冲击
测试对象为蓄电池模块或系统。
蓄电池系统质量小于12kg,给蓄电池包或系统施加150g、6ms的半正弦冲击波形,每个方向冲击
3次,±X、±Y、±Z 轴共6个方向,共冲击18次,观察2h。
蓄电池系统质量大于12kg,给蓄电池包或系统施加50g、11ms的半正弦冲击波形,每个方向冲击
3次,±X、±Y、±Z 轴共6个方向,共冲击18次,观察2h。
6.5 安全性
6.5.1 蓄电池单体及模块安全性
蓄电池单体/模块的安全性按GB/T 31485的试验方法进行。
6.5.2 蓄电池系统安全性
6.5.2.1 过充电保护
按GB/T 31467.3-2015的7.15中试验方法执行。
6.5.2.2 过放电保护
按GB/T 31467.3-2015的7.16中试验方法执行。
6.5.2.3 过温保护
按GB/T 31467.3-2015的7.13中试验方法执行。
6.5.2.4 短路保护
按GB/T 31467.3-2015的7.14中试验方法执行。
6.5.2.5 海水浸泡
按GB/T 31467.3-2015的7.9中测试方法执行。
6.5.2.6 外部火烧
按GB/T 31467.3-2015的7.10中测试方法执行。
6.5.2.7 跌落
按GB/T 31467.3-2015的7.3中测试方法执行。
7 标识
7.1 蓄电池系统的标识应在车上清晰可见,且标识不易脱落,并应符合GB/T 18384.1-2015第4章的
规定。
7.2 蓄电池箱体表面应有警示标识,......
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