T∕CECA-G 0121-2021 （T∕CSTE 0117-2021） “领跑者”标准评价要求 电动汽车用动力电池.pdf

ICS 43.080 CCS T 47 团 体 标 准 T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 “领跑者”标准评价要求“领跑者”标准评价要求 电动汽车用动力电池电动汽车用动力电池 Assessment requirements for forerunner standard - Electric vehicles traction batteries 2021-09-27 发布 2021-09-28 实施 学兔兔 标准下载 I 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和 T/CAQP 0152020、 T/ESF 00012020 “领跑者”标准编制通则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由企业标准“领跑者”工作委员会、中国节能协会标准化专业委员会提出。 本文件由中国节能协会、中国技术经济学会归口。 本文件起草单位：中国汽车工程研究院股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、吉利汽车研究院（宁波）有限公司、重庆长安新能源汽车科技有限公司、奇瑞新能源汽车技术有限公司、中国第一汽车集团有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、弗迪电池有限公司、蜂巢能源科技有限公司、中航锂电科技有限公司、 惠州亿纬锂能股份有限公司、 万向一二三股份公司、 合肥国轩高科动力能源有限公司、北京科易动力科技有限公司、华霆（合肥）动力技术有限公司、广州鹏辉能源科技股份有限公司、郑州深澜动力科技有限公司、桑顿新能源科技有限公司、多氟多新能源科技有限公司、北京理工大学重庆创新中心、中汽院（重庆）汽车检测有限公司、中国标准化研究院。 本文件主要起草人：张亚明、赵志伟、张大志、杨晓航、居浩、程浩、李彬、黄武荣、邵杰、陈刚、蔡辉、刘文佳、牟丽莎、袁昌荣、尹福利、张伟、陈世龙、谭目扬、王耀辉、王高武、张浩、刘金鹤 、姜胜利、刘月园、郝亮、田瑞生、白红燕、魏泽席、徐宇虹、王睿翔、王军华、郑翔、刘波、王萍、李世明、卢勇、张亚媛、李传亮、李晶晶、林利、沈光杰、李师、刘辉、肖剑、黄乐之、许飞、陈磊磊、靳庆国、李正波、翟旭亮、胡晓松、邵凡磊、杜利锋、管金鑫、杨朔、金晨红、赵学智。 本文件为首次发布。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 1 “领跑者”标准评价要求 电动汽车用动力电池 1 范围 本文件规定了电动汽车用动力电池“领跑者”标准评价的术语和定义、评价指标体系、评价方法及等级划分。 本文件适用于装载在纯电动汽车上，主要以高能量应用为目的的锂离子动力电池系统的企业标准水平评价。 相关机构在制定企业标准 “领跑者” 评估方案时可参考使用， 企业在制定企业标准时也可参照使用。 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；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 4208-2017 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 19001 质量管理体系 要求 GB/T 19596-2017 电动汽车术语 GB/T 24001 环境管理体系 要求及使用指南 GB/T 31467.2-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第 2 部分：高能量应用测试规程 GB 38031-2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求 GB/T 38661-2020 电动汽车用电池管理系统技术条件 GB/T 45001 职业健康安全管理体系 要求 3 术语和定义 GB/T 19596 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电池单体 secondary cell 将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置。 注：通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。 3.2 电池模块 battery module 将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合，并作为电源使用的组合体。 3.3 电池包 battery pack 具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元。 注：通常包括电池单体、电池管理模块、电池箱及相应附件（冷却部件、连接线缆等）。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 2 3.4 电池系统 battery system 一个或一个以上的电池包及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路及机械总成等）构成的能量存储装置。 3.5 额定容量 rated capacity 以制造商规定的条件测得的并由制造商申明的电池单体、模块、电池包或系统的容量值。 注：额定容量通常用安时（Ah）来表示。 3.6 实际容量 practical capacity 以制造商规定的条件，从完全充电的电池单体、模块、电池包或系统中释放的容量值。 3.7 荷电状态 state-of-charge 当前电池单体、模块、电池包或系统中按照制造商规定的放电条件可以释放的容量占实际容量的百分比。 3.8 爆炸 explosion 突然释放足量的能量产生压力波或者喷射物，可能会对周边区域造成结构或物理上的破坏。 3.9 起火 fire 电池单体、模块、电池包或系统任何部位发生持续燃烧（单次火焰持续时间大于1s）。火花及拉弧不属于持续燃烧。 3.10 外壳破裂 housing crack 由于内部或外部因素引起电池单体、 模块、 电池包或系统外壳的机械损伤， 导致内部物质暴露或溢出。 3.11 泄漏 leakage 有可见物质从电池单体、模块、电池包或系统中漏出至试验对象外部的现象。 4 评价指标体系 4.1 基本要求 4.1.1 近三年，生产企业无较大环境、安全、质量事故。 4.1.2 企业应未列入国家信用信息严重失信主体相关名录。 4.1.3 企业可根据 GB/T 19001 、GB/T 24001、 GB/T 28001 建立并运行相应质量、环境和职业健康安全管理体系，鼓励企业根据自身运营情况建立更高水平的相关管理体系。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 3 4.1.4产品应为量产产品，电动汽车用动力电池领跑标准应满足国家强制性标准规定的要求。 4.2 评价指标分类 4.2.1 电动汽车用动力电池“领跑者”标准中所包括的指标分为基础指标、核心指标和创新性指标。 4.2.2 基础指标包括电池系统过充电保护、电池系统外部短路保护、电池系统外部火烧。 4.2.3 核心指标包括电池系统能量效率、电池系统低温放电性能、存储中容量损失、电池系统常温峰值放电功率、电池系统常温峰值充电功率、电池系统热扩散；核心指标分为三个等级，包括先进水平，相当于企标排行榜中 5 星级水平；平均水平，相当于企标排行榜中 4 星级水平；基准水平，相当于企标排行榜中 3星级水平。 4.2.4 创新性指标为电池系统底部动态抗冲击性能、电压一致性、电池系统防水性能，创新性指标分为三个等级，包括先进水平，相当于企标排行榜中 5 星级水平；平均水平，相当于企标排行榜中 4 星级水平；基准水平，相当于企标排行榜中 3 星级水平；鼓励根据条件成熟情况适时增加与产品性能和消费者关注的相关创新性指标。 4.3 评价指标要求 4.3.1 电动汽车用动力电池“领跑者”标准评价指标体系框架见表 1。 表 1 电动汽车用动力电池评价指标体系框架 序号 指标类型 评价指标 标准来源 指标水平分级 试验、评价 方法 先进水平 平均水平 基准水平 1 基础指标 电池系统过充电保护 GB 38031-2020 符合标准要求 GB 38031-2020 2 电池系统外部短路保护 3 电池系统外部火烧 4 核心指标 电池系统能量效率 GB/T 31467.2-2015 常温能量效率97%（1/3C） 常温能量效率95%（1/3C） 常温能量效率93%（1/3C） GB/T 31467.2-2015 5 电池系统低温放电性能 GB/T 31467.2-2015 低温放电能量85%室温放电 能量 低温放电能量82%室温放电 能量 低温放电能量80%室温放电 能量 附录 A 6 存储中容量 损失 GB/T 31467.2-2015 存储后容量损失率5% 存储后容量损失率8% 存储后容量损失率10% GB/T 31467.2-2015 7 电池系统常温峰值放电功率 GB/T 31467.2-2015 电池系统常温25%SOC 10s 峰值放电功率 2C 电池系统常温25%SOC 10s 峰值放电功率1.8C 电池系统常温25%SOC 10s 峰值放电功率1.5C GB/T 31467.2-2015 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 4 表1 电动汽车用动力电池评价指标体系框架（续） 序号 指标类型 评价指标 标准来源 指标水平分级 试验、评价 方法 先进水平 平均水平 基准水平 8 核心指标 电池系统常温峰值充电功率 GB/T 31467.2-2015 电池系统常温25%SOC 10s 峰值充电功率 2C 电池系统常温25%SOC 10s 峰值充电功率1.8C 电池系统常温25%SOC 10s 峰值充电功率1.5C GB/T 31467.2-2015 9 电池系统热 扩散 GB 38031-2020 电池系统发生单个电池热失控，在发出热失控报警信号后 24h内，未发生起火或爆炸 电池系统发生单个电池热失控，在发出热失控报警信号后 30min内，未发生起火或爆炸 电池系统发生单个电池热失控，在发出热失控报警信号后 5min内，未发生起火或爆炸 GB 38031-2020 10 创新性指标 电池系统底 部动态抗冲 击性能 本文件 底部撞击能量为120J；试验后无起火或爆炸现象，无电解液或冷却液泄露，满足 IPX7 要求，绝缘电阻不小于100/V 底部撞击能量为100J；试验后无起火或爆炸现象，无电解液或冷却液泄露，满足 IPX7 要求，绝缘电阻不小于100/V 底部撞击能量为80J；试验后无起火或爆炸现象，无电解液或冷却液泄露，满足 IPX7 要求，绝缘电阻不小于 100/V 附录 B 11 电压一致性 本文件 电池系统充放电过程中最小监控单元之间的电压极差30mV 电池系统充放电过程中最小监控单元之间的电压极差40mV 电池系统充放电过程中最小监控单元之间的电压极差50mV 附录 C 12 电池系统防水性能 GB 38031-2020 GB/T 4208-2017 电池系统振动和冲击试验后进行IPX8、IPX9 测试。应无外壳破裂、泄漏、起火或爆炸现象。内部结构完整，无明显进水。试验后绝缘电阻不小于 100/V 电池系统振动和冲击试验后进行IPX8 测试。应无外壳破裂、泄漏、起火或爆炸现象。内部结构完整，无明显进水。试验后绝缘电阻不小于 100/V 电池系统振动和冲击试验后进行IPX7 测试。应无外壳破裂、泄漏、起火或爆炸现象。内部结构完整，无明显进水。试验后绝缘电阻不小于 100/V 附录 D 5 评价方法及等级划分评价方法及等级划分 评价结果划分为一级、二级和三级，各等级所对应的划分依据见表 2。达到三级要求及以上的企业标准并按照有关要求进行自我声明公开后均可进入电动汽车用动力电池企业标准排行榜。达到一级要求的企业标准，且按照有关要求进行自我声明公开后，其标准和符合标准的产品或服务可以直接进入电动汽车用动力电池企业标准“领跑者”候选名单。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 5 表2指标评价要求及等级划分 评价等级 满足条件 一级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少 5 项达到先进水平要求，其余核心指标至少达到平均水平 创新性指标至少 2 项达到先进水平要求，其余创新性指标至少达到平均水平 二级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少 5 项达到平均水平 创新性指标至少 2 项达到平均水平要求 三级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标均达到基准水平要求 - 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 6 附录A （规范性） 电池系统低温放电性能试验方法 A.1 范围 该方法适用于电动汽车用动力电池系统。 A.2 试验条件要求 环境条件为温度225，相对湿度1590，大气压力86kPa106kPa。 A.3 试验方法 电池系统低温工况放电性能试验方法： a) 环境适应，静置至电池温度达252； b) 按照1/3C的电流放电至制造商规定的放电终止条件，静置不小于30min； c) 按照1/3C的电流充电至制造商规定的充电截止条件； d) 静置至电池温度达252； e) 按照1/3C的电流放电至制造商规定的放电终止条件； f) 静置至电池温度达252； g) 按照1/3C的电流充电至制造商规定的充电截止条件； h) 环境适应，静置至电池温度达-202； i) 按照1/3C的电流放电至制造商规定的放电终止条件； 记录电池系统常温和低温条件下的放电容量、能量。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 7 附录B （规范性） 电池系统底部动态抗冲击性能试验方法 B.1 范围 该方法适用于电动汽车用动力电池系统。 B.2 试验条件要求 环境条件为温度225，相对湿度1590，大气压力86kPa106kPa。 B.3 电池系统状态 B.3.1 电池系统底部动态冲击测试过程中，电池系统应模拟实车安装状态，正确安装在测试台架上。 B.3.2 将试验对象的SOC状态调至不低于制造商规定的正常SOC工作范围的50%。 B.4 试验方法 B.4.1 按下列条件进行试验 a) 撞击头形式：撞击头如图B所示，前端为半球形，尺寸为25mm，撞击头质量10kg，材质为#45钢； b) 撞击方向：Z方向垂直向上（试验对象搭载的汽车行驶方向为X轴方向，另一垂直于行驶方向的水平方向为Y轴方向，同时垂直于X和Y轴的为Z轴方向）； c) 撞击位置：以动力电池系统整车安装点的几何中心为原点、在半径240 mm 区域以内选定一点进行撞击，并且X轴和Y轴上的点不能作为撞击位置，厂商需提供证明材料证实该点为薄弱点； d) 撞击能量：电池制造商与检测机构按照表B协商确定； 表B 撞击能量指标表 指标类别 基准水平 平均水平 先进水平 撞击能量 80J（等效撞击速度4 m/s） 100J（等效撞击速度4.5 m/s） 120J（等效撞击速度4.9 m/s） B.4.2 试验完成后 a) 在试验环境温度下观察2h，检查电池系统有无漏液、着火、爆炸等现象； b) 电池系统未出现上述异常情况且达到安全稳定状态后，按照GB/T 4208-2017要求进行IPX7试验； c) 检测样品内部是否存在电解液和冷却液泄漏，是否有进水，并进行绝缘电阻检测。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 8 1 4 V 2 3 说明： 1待测电池系统； 2冲击头 3发射装置； 4测试台架。 图 B 撞击台架示意图 B.5 安全要求 电池系统按照上述方法进行试验，应无外壳破裂、泄漏、起火或爆炸现象，应满足IPX7要求，试验后的绝缘电阻应不小于100/V。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 9 附录C （规范性） 电压一致性试验方法 C.1 范围 该方法适用于电动汽车用动力电池系统。 C.2 试验条件要求 环境条件为温度225，相对湿度1590，大气压力86kPa106kPa。记录电池系统充放电过程中最小监控单元最高与最低电压数据，数据采样间隔1s。 C.3 试验方法 电池系统电压一致性测试按照表C中步骤进行。 表 C 电池系统电压一致性测试步骤 序号 电池系统状态 环境温度 1 环境适应 RT 2 1/3C放电至截止电压 RT 3 环境适应 RT 4 1/3C充电至截止电压 RT 5 静置30min RT 6 1/3C放电至截止电压 RT 7 环境适应 RT 8 1/3C充电至90%SOC RT 9 静置30min RT 10 1/3C放电至10%SOC RT 11 静置30min RT 12 1/3C充电至90%SOC RT 13 静置30min RT 14 1/3C放电至10%SOC RT 在充放电测试过程中，基于最小监控单元电压值，计算每一个采样时刻对应的所有最小监控单元的最大电压和最小电压之间的极差值学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 10 附录D （规范性） 电池系统防水性能试验方法 D.1 范围 该方法适用于电动汽车用动力电池系统。 D.2 试验条件要求 测试环境温度为225，相对湿度1590，大气压力86kPa106kPa。 D.3 试验方法 D.3.1 将试验对象的 SOC 状态调至不低于制造商规定的正常 SOC 工作范围的 50%。 D.3.2 试验对象参照下列三种测试方法中的一种进行试验。 D.3.3 测试方法 1： a) 按照GB 38031-2020中8.2.1和8.2.2进行振动测试与机械冲击测试； b) 通过振动测试和机械冲击测试后，按照GB/T 4208-2017中14.2.7所述方法进行IPX7测试： 1) 被测电池系统按制造商规定的安装状态全部浸入水中； 2) 高度小于850mm的外壳的最低点，应低于水面1000mm； 3) 高度等于或大于850mm的外壳最高点，应低于水面150mm； 4) 试验持续时间30min； 5) 水温与电池系统温差不大于5K； D.3.4 测试方法 2： a) 按照GB 38031-2020中8.2.1和8.2.2进行振动测试与机械冲击测试； b) 通过振动测试和机械冲击测试后按照GB/T 4208-2017中14.2.8所述方法进行IPX8测试， 试验持续时间为24h； D.3.5 测试方法 3： a) 按照GB 38031-2020中8.2.1和8.2.2进行振动测试与机械冲击测试； b) 通过振动测试和机械冲击测试后，按照测试方法2进行IPX8测试； c) 通过IPX8测试后， 将电池系统置于防水测试试验台上， 按照GB/T 4208-2017中14.2.9所述方法进行IPX9测试： 1) 对于大型外壳（样品最大尺寸250mm），应保证外壳的全部外表面都会被喷射； 2) 喷射方向：喷射角度应垂直于喷射表面； 3) 试验条件下喷嘴和被测样品间的距离为175mm25mm； 4) 按外壳可计算面积算（包括安装面），试验的持续时间为1mm/m2，最少3min； D.4 安全要求 电池系统按照上述方法完成试验，应满足如下要求： 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01212021 T/CSTE 01172021 11 a) 试验过程和试验后，电池系统应无外壳破裂、泄漏、起火或爆炸现象； b) 试验后电池系统应内部结构完整，壳内无明显进水； c) 试验后电池系统的绝缘电阻值应不小于100/V。 学兔兔 标准下载学兔兔 标准下载