前言
本手册制定依据：Q/CA001‐2011《电动车辆用锂离子动力蓄电池》、QC/T 743‐2006《电动汽车用锂离子蓄电池》、《FreedomCar功率辅助型电池测试手册》等。
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目 录
前言 (1)
目录 (1)
一、外观 (1)
1.1测试方法 (1)
1.2判定标准 (1)
二、交流内阻 (1)
2.1测试方法 (1)
2.2 判定标准 (1)
三、外形尺寸及重量 (1)
3.1 测试方法 (1)
3.2 判定标准 (1)
四、电性能 (1)
4.1标准充电 (1)
4.2标准放电 (1)
4.3不同温度下放电 (1)
4.3.1 测试方法 (1)
4.3.2 判定标准 (2)
4.4倍率放电 (2)
4.4.1测试方法 (2)
4.4.2判定标准 (3)
4.5倍率充电 (3)
4.5.1测试方法 (3)
4.5.2判定标准 (4)
4.6 HPPC测试 (4)
4.6.1测试方法 (4)
4.7 DCR测试 (5)
4.7.1测试方法 (5)
4.7.2判定标准 (6)
4.8荷电保持与容量恢复能力 (6)
4.8.1 测试方法 (6)
4.8.2 判定标准 (8)
4.9储存 (8)
4.9.1 测试方法 (8)
4.9.2 判定标准 (8)
4.10 循环寿命 (8)
4.10.1测试方法 (8)
4.10.2判定标准 (8)
五、安全性能 (9)
5.1 要求 (9)
5.2 判定标准 (9)
5.3 试验方法 (9)
5.3.1 过放电 (9)
5.3.2 过充电 (9)
5.3.3 短路 (9)
5.3.4 跌落 (9)
5.3.5 加热 (10)
5.3.6 挤压 (10)
5.3.7 针刺 (10)
5.3.8 振动 (10)
磷酸铁锂蓄电池单体性能测试手册
一、外观
1.1测试方法
在良好光线条件下目视检查。
1.2判定标准
蓄电池外观不得有变形及裂纹，表面应平整、干燥、无外伤、无污物，标识清晰、正确。
二、交流内阻
2.1测试方法
用交流内阻测试仪测量蓄电池交流内阻。
2.2 判定标准
蓄电池交流内阻应符合企业的设计要求。
三、外形尺寸及重量
3.1 测试方法
1) 用量具(钢板尺等)测量蓄电池外形尺寸；
2) 用衡器(电子秤等)称量蓄电池重量。
3.2 判定标准
蓄电池外形尺寸、重量应符合企业的设计要求。
四、电性能
4.1标准充电
1) 蓄电池以0.3C恒流充电至3.65V；
2) 以3.65V恒压充电至电流降为0.05C时停止充电，静置10min。
4.2标准放电
蓄电池以0.3C恒流放电至2.5V，静置10min。
4.3不同温度下放电
4.3.1 测试方法
a) 常温放电
℃ 5℃下，按4.1方法充电；
1) 在25±
℃ 5℃下，按4.2方法放电；
2) 在25±
3) 重复1) ~2) 步骤3次，记录第3次放电容量。
b) 低温放电
1) 分别在‐20/
℃‐10℃/ 0℃/10℃/ 25℃下进行试验；
℃ 2℃下，按4.1方法充电；
2) 在25±
3) 在设定温度下储存12h；
℃℃)；
4) 在设定温度下以0.3C电流放电至2.5V(10℃~25℃)/ 2.0V(‐20~0
5) 统计放电容量（Ah）。
c) 高温放电
1) 在55℃下进行试验；
℃ 2℃下，按4.1方法充电；
2) 在25±
3) 在设定温度下储存8h；
4) 在设定温度下按4.2方法放电；
5) 统计放电容量（Ah）。
4.3.2 判定标准
蓄电池常温放电容量应不低于企业提供的技术条件中规定的额定值，同时应不高于实际值的110%。
蓄电池‐20℃放电容量应不低于实际值的70%。
蓄电池55℃放电容量应不低于实际值的95%。
其他测试结果用于数据积累。
4.4倍率放电
4.4.1测试方法
a) 环境温度
℃ 5℃下进行。
倍率放电试验在25±
b) 操作方法
1) 静置10min；
2) 按4.2方法放电；
3) 按4.1方法充电；
4) 步骤2) ~3)循环3次；
5) 以0.3C电流放电至2.5V，静置10min；
6) 按4.1方法充电；
7) 以0.5C电流放电至2.5V，静置10min；
8) 按4.1方法充电；
9) 以1C电流放电至2.5V，静置30min；
10) 按4.1方法充电；
11) 以2C电流放电至2.5V，静置30min。
注：测试过程中应监测并记录电池正极柱温度变化情况。
4.4.2判定标准
蓄电池2C放电容量应不低于实际值的90%。
其他测试结果用于数据积累。
4.5倍率充电
4.5.1测试方法
a) 环境温度
℃5℃下进行。
倍率充电试验在25±
b) 操作方法
1) 静置10min；
2) 按4.2方法放电；
3) 按4.1方法充电；
4) 按4.2方法放电；
5) 步骤3) ~4)循环3次；
6）以0.3C电流满充，静置10min；
7) 按4.2方法放电；
8）以0.5C电流满充，静置10min；
9) 按4.2方法放电；
10) 以1C电流满充，静置30min；
11) 按4.2方法放电。
注： 1、每次满充方式如此：恒流充电至3.65V，再以3.65V恒压充电至电流下降为0.05C截止；
2、测试过程中应监测并记录电池正极柱温度变化情况。
4.5.2判定标准
该项测试结果用于数据积累。
4.6 HPPC测试
4.6.1测试方法
a) 环境温度
℃℃下进行。
试验在25±5
b) 操作方法
1) 按4.1方法充电；
2) 静置2h，记录开路电压V0；
3) 以最大放电电流I D放电18s，采样间隔为0.1s，记录0.1s电压V0.1D、10s 电压V10D、18s电压V18D；
4) 静置40s,记录电压V1；
5) 以最大充电电流I c充电10s，采样间隔为0.1s，记录0.1s电压V0.1C及10s 电压V10C；
6) 以0.3C电流将蓄电池放电至90%SOC；
7) 重复步骤2)‐5);
8) 以0.3C电流将蓄电池放电至80%SOC；
9) 重复步骤2)‐5);
10) 以0.3C电流将蓄电池放电至70%SOC；
11) 重复步骤2)‐5);
12) 以0.3C电流将蓄电池放电至60%SOC；
13) 重复步骤2)‐5);
14) 以0.3C电流将蓄电池放电至50%SOC；
15) 重复步骤2)‐5);
16) 以0.3C电流将蓄电池放电至40%SOC；
17) 重复步骤2)‐5);
18) 以0.3C电流将蓄电池放电至30%SOC；
19) 重复步骤2)‐5);
20) 以0.3C电流将蓄电池放电至20%SOC；
21) 重复步骤2)‐5);
22) 以0.3C电流将蓄电池放电至10%SOC；
23) 重复步骤2)‐5);
24) 按照下列公式计算不同SOC状态下充放电内阻和充放电功率密度。
0.1s放电内阻(mΩ)=(V0‐V0.1D)/I D x1000
0.1s充电内阻(mΩ)=(V0.1C‐V1)/I c x1000
10s放电内阻(mΩ)=(V0‐V10D)/I D x1000；
10s充电电阻(mΩ)= (V10C‐V1)/I C x1000；
18s放电内阻(mΩ)=(V0‐V18D)/I D x1000；
18s放电功率密度(W/Kg)= V18D xI D/weight(Kg)；
10s充电功率密度(W/Kg)= V10c xI c/weight(Kg)；
注：1、I D为最大放电电流，I C为最大充电电流
2、100Ah及以下电池I D=5C、I C=3C，100Ah以上电池I D=3C、I C=2C。 4.6.2判定标准
该项测试结果用于数据积累。
4.7 DCR测试
4.7.1测试方法
a) 环境温度
℃℃下进行。
试验在25±5
b) 操作方法
1) 按4.1方法充电；
2) 静置2h，记录开路电压V0；
3) 以1C电流I D放电18s，采样间隔为0.1s，记录0.1s电压V0.1D、10s电压V10D、18s电压V18D；
4) 静置40s,记录电压V1；
5) 以1C电流I c充电10s，采样间隔为0.1s，记录0.1s电压V0.1C及10s电压V10C；
6) 以0.3C电流将蓄电池放电至90%SOC；
7) 重复步骤2)‐5);
8) 以0.3C电流将蓄电池放电至80%SOC；
9) 重复步骤2)‐5);
10) 以0.3C电流将蓄电池放电至70%SOC；
11) 重复步骤2)‐5);
12) 以0.3C电流将蓄电池放电至60%SOC；
13) 重复步骤2)‐5);
14) 以0.3C电流将蓄电池放电至50%SOC；
15) 重复步骤2)‐5);
16) 以0.3C电流将蓄电池放电至40%SOC；
17) 重复步骤2)‐5);
18) 以0.3C电流将蓄电池放电至30%SOC；
19) 重复步骤2)‐5);
20) 以0.3C电流将蓄电池放电至20%SOC；
21) 重复步骤2)‐5);
22) 以0.3C电流将蓄电池放电至10%SOC；
23) 重复步骤2)‐5);
24) 按照下列公式计算不同SOC状态下充放电直流内阻。
0.1s放电直流内阻(mΩ)=(V0‐V0.1D)/I D x1000
0.1s充电直流内阻(mΩ)=(V0.1C‐V1)/I c x1000
10s放电直流内阻(mΩ)=(V0‐V10D)/I D x1000；
10s充电直流电阻(mΩ)= (V10C‐V1)/I C x1000；
18s放电直流内阻(mΩ)=(V0‐V18D)/I D x1000；
4.7.2判定标准
该项测试结果用于数据积累。
4.8荷电保持与容量恢复能力
4.8.1 测试方法
a) 常温28天
1) 静置10min；
2) 在25℃±5℃下，按4.2方法放电；
3) 在25℃±5℃下，按4.1方法充电；
4) 步骤2) ~3)循环3次；
5) 在25±5
℃℃下储存28d；
6) 按4.2方法放电；
7) 荷电保持能力表达为步骤6)容量占实际容量的百分数；
8) 在25℃±5℃下，按4.1方法充电；
9) 在25℃±5℃下，按4.2方法放电；
10) 步骤8) ~9)循环3次；
11) 容量恢复能力可以表达为步骤10)第3次循环放电容量占实际容量的百
分数。
注：测试前后均需记录电池交流内阻、开路电压、厚度及前后定容时的环境温度。
b) 55℃7天
1) 静置10min；
2) 在25℃±5℃下，按4.2方法放电；
3) 在25℃±5℃下，按4.1方法充电；
4) 步骤2) ~3)循环3次；
5) 在55℃下储存7d；
6) 在25℃±5℃下恢复24h后，按4.2方法放电；
7) 荷电保持能力可以表达为步骤6)容量占实际容量的百分数；
8) 按4.1方法充电；
9) 按4.2方法放电；
10) 步骤8) ~9)循环3次；
11) 容量恢复能力可以表达为步骤10)第3次循环放电容量占实际容量的百分数。
注：测试前后均需记录电池交流内阻、开路电压、厚度及前后定容时的环境温度。
c) 85℃ 12h
1) 静置10min；
℃5℃下，按4.2方法放电；
2) 在25±
℃5℃下，按4.1方法充电；
3) 在25±
4) 步骤2) ~3)循环3次；
5) 在85℃下储存12h；
℃5℃下恢复8‐12h后，按4.2方法放电；
6) 在25±
7) 荷电保持能力可以表达为步骤6)容量占实际容量的百分数；
8) 按4.1方法充电；
9) 按4.2方法放电；
10) 步骤8) ~9)循环3次；
11) 容量恢复能力可以表达为步骤10)第3次循环放电容量占实际容量的百分数。
注：测试前后均需记录电池交流内阻、开路电压、厚度及前后定容时的环境温度。
4.8.2 判定标准
该测试结果用于数据积累。
4.9储存
4.9.1 测试方法
1) 静置10min；
2) 在25℃±5℃下，按4.1方法充电；
3) 在25℃±5℃下，按4.2方法放电；
4) 步骤2) ~3)循环3次；
5) 在25℃±5℃下，以0.3C电流充电1h；
6) 在25±5
℃℃下储存90天；
℃5℃下，按按4.2方法放电；
7) 在25±
℃5℃下，按按4.1方法充电；
8) 在25±
9) 在25±
℃5℃下，按按4.2方法放电；
10）步骤8) ~9)循环3次；
11) 容量恢复能力可以表达为步骤10) 第3次循环容量占实际容量的百分数。
4.9.2 判定标准
蓄电池在规定条件下储存90天后，其容量恢复能力不低于实际值的95%。
4.10 循环寿命
4.10.1测试方法
a) 试验条件
℃℃）进行。
循环试验需在室温或其它设定温度下（45±
℃5℃/55±5
循环试验可在0.5C或1C充放电电流下分别进行。
b) 操作方法
1) 静置10min；
2) 以0.5C (1C)电流恒流充电至3.65V，再以3.65V恒压充电至电流降到0.05C，静置10min；
3) 以0.5C(1C)电流放电至2.5V，静置10min；
4) 按2)‐3)步骤连续重复3000次，每次循环检查步骤3)容量，如果小于额定容量的80%，终止试验；
4.10.2判定标准
蓄电池0.5C(1C)循环寿命应不少于2000次。
五、安全性能
5.1 要求
所有安全性试验应均在有充分环境保护的条件下进行。试验前后均需记录电池交流内阻、开路电压、重量（试验后电池破坏严重的除外），试验过程中需记录电池正极柱、负极柱、壳体中心温度和电池电压变化情况。所有试验过程均需保存视频或照片。
5.2 判定标准
安全等级试验现象现象描述
0 无反应无反应，壳体表面无变化。
1 变形电池壳体发生变化，如鼓胀等。
2 泄气电池内部压力增加，气体通过安全阀释放出来。
3 漏液可见电解液从电池内部中漏出。
4 冒烟烟雾从安全阀中冒出。
5 破裂由于内部或外部因素引起电池壳体的机械损伤，导致内部物质暴露或溢出，但没有喷出。
6 起火电池有可见火焰。
7 爆炸电池外壳猛烈破裂导致内部有固体物质从电池中抛射出来，并发出声音。
5.3 试验方法
5.3.1 过放电
1) 按4.1方法充电；
2) 在25±5
℃℃下以0.3C电流放电，直至蓄电池电压0V（如果有电子保护线路，应暂时除去放电电子保护线路）。
5.3.2 过充电
1) 按4.1方法充电；
2) 以3C电流充电至10V即停止试验。
5.3.3 短路
1) 按4.1方法充电；
2) 将蓄电池经外部短路至壳体温度降至室温，外部线路电阻应小于5mΩ。
5.3.4 跌落
1) 按4.1方法充电；
℃℃下，从1.5m高度处自由跌落到水泥地板上，每个面1次。
2) 在 25±5
5.3.5 加热
1) 按4.1方法充电；
2) 将蓄电池置于烘箱中，以5℃/min升温至130℃，并保温30min。
5.3.6 挤压
1) 蓄电池按4.1方法充电。
2) 按下列条件进行试验：
a) 挤压方向：垂直于蓄电池极板方向施压；
b) 挤压头面积：不小于20cm2；
c) 挤压程度：直至蓄电池壳体破裂或内部短路(蓄电池电压变为0V)，形变量不小于50%。
5.3.7 针刺
1) 蓄电池按4.1方法充电；
2) 用φ3mm‐φ8mm的耐高温钢针、以10mm/s‐40mm/s的速度，从垂直于蓄电池极板的方向贯穿(钢针停留在蓄电池中)。
5.3.8 振动
1) 蓄电池按4.1方法充电。
2) 将蓄电池紧固到振动试验台上，按下述条件进行线性扫频振动试验：
a) 振动方向：上下单振动；
b) 振动频率：10Hz‐55Hz；
c) 最大加速度:30m/s2；
d) 扫频循环:10次；
e) 振动时间:2h。