《電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路試驗(yàn)方法》編制說明

1、1 《電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路試驗(yàn)方法》編制說明 一、工作簡(jiǎn)況 一、工作簡(jiǎn)況 1.1 任務(wù)來源 《電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路試驗(yàn)方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)。文件號(hào)：中汽學(xué)函【2020】130 號(hào)，任務(wù)號(hào)：2020-51。本標(biāo)準(zhǔn)由電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織提出，北京理工大學(xué)牽頭起草。 1.2 編制背景與目標(biāo) 本標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了混合動(dòng)力車和純電動(dòng)車用動(dòng)力蓄電池外部短路試驗(yàn)方法與測(cè)試規(guī)程。主要技術(shù)內(nèi)容包括以新

2、能源車輛實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，通過搭建鋰離子動(dòng)力蓄電池單體、模塊及系統(tǒng)外部短路試驗(yàn)平臺(tái)，以人為觸發(fā)外部短路故障方式來模擬實(shí)車應(yīng)用條件下外部短路故障對(duì)動(dòng)力電池性能的影響。以相同的試驗(yàn)流程，不同的試驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)混合動(dòng)力汽車用和純電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路故障特性進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。本標(biāo)準(zhǔn)將作為現(xiàn)有電動(dòng)汽車相關(guān)規(guī)范體系的補(bǔ)充。 1.3 主要工作過程 本標(biāo)準(zhǔn)于 2020 年 3 月開始標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)，2020 年 9 月完成標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。2020 年 9 月至

3、 2020 年 12 月進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)初稿編寫工作，2021 年 1 月召開標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)會(huì)及參與單位意見征詢大會(huì)。啟動(dòng)會(huì)后，根據(jù)各參與單位的修改建議，牽頭單位與參與單位共同開展標(biāo)準(zhǔn)主要研究?jī)?nèi)容的測(cè)試驗(yàn)證，并完善標(biāo)準(zhǔn)初稿；2021 年 6 月 17 日形成征求意見稿并公開征求意見，起草組根據(jù)各單位意見修改完善標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容；2021 年 7月 26 日召開了線上標(biāo)準(zhǔn)送審稿審核會(huì)，具體修改過程可簡(jiǎn)要表述為： ① 本標(biāo)準(zhǔn)在起草時(shí)，并未對(duì)參與試驗(yàn)的鋰離子動(dòng)力

4、蓄電池作具體規(guī)定。經(jīng)過研制工作組內(nèi)部討論，由于車輛在實(shí)際行駛中出現(xiàn)外部短路時(shí)多以電池模塊或電池系統(tǒng)，確定應(yīng)以鋰離子動(dòng)力蓄電池單體、模塊和系統(tǒng)三個(gè)級(jí)別進(jìn)行試驗(yàn)。② 針對(duì)電動(dòng)汽車實(shí)際應(yīng)用中的真實(shí)故障場(chǎng)景，在原有標(biāo)準(zhǔn)初稿中增加“鋰離子動(dòng)力蓄電池模塊整體外部短路測(cè)試流程”。③ 針對(duì)部分專家提出“放電電流”是否也可與“短路電阻”共同作為外部短路測(cè)試的一個(gè)選擇指標(biāo)，最終標(biāo)準(zhǔn)起草組經(jīng)過向多方尋求意見與慎重考慮，認(rèn)為短路電流可一個(gè)將實(shí)際環(huán)境與測(cè)試條件等

5、效的參考，而非一個(gè)獨(dú)立指標(biāo)，決定保留原稿中僅使用“短路電阻”這一指標(biāo)。④ 通過標(biāo)準(zhǔn)工3 本標(biāo)準(zhǔn)提出的電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路試驗(yàn)方法不僅適用于電池單體，同時(shí)也適用于電池模塊及電池系統(tǒng)，同時(shí)不局限與某一類型的電池（如圓柱型電池、軟包電池），通用性高。 2.1.2 指導(dǎo)性原則 本標(biāo)準(zhǔn)提出的試驗(yàn)方法能為電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池的外部短路測(cè)試提供指導(dǎo)作用。目前尚未有關(guān)于電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路測(cè)試的相關(guān)描述，本標(biāo)準(zhǔn)的提出填補(bǔ)了這

6、一空白。 2.1.3 協(xié)調(diào)性原則 本標(biāo)準(zhǔn)提出的方法與目前使用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的方法協(xié)調(diào)統(tǒng)一、互不交叉。僅作為一種更便捷、精確度更高、更高效的方法對(duì)目前使用的方法進(jìn)行補(bǔ)充。 2.1.4 兼容性原則 本標(biāo)準(zhǔn)提出的電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路試驗(yàn)方法充分考慮了不同電池類型和電池單體、模塊及系統(tǒng)層級(jí)，具有普遍適用性。 2.2 標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容 本標(biāo)準(zhǔn)共分為 6 章，規(guī)定了電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力蓄電池外部短路試驗(yàn)方法。內(nèi)容包括規(guī)范、規(guī)范性引用文件、術(shù)

7、語和定義、符號(hào)和縮略語、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法。全面考慮了實(shí)車環(huán)境中發(fā)生外部短路的情景和外部短路的發(fā)生位置，分別規(guī)定了鋰離子動(dòng)力蓄電池單體外部短路測(cè)試、鋰離子動(dòng)力蓄電池模塊外部短路測(cè)試、鋰離子動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)外部短路測(cè)試，并針對(duì)鋰離子動(dòng)力蓄電池在發(fā)生外部短路時(shí)的狀態(tài)，考慮了鋰離子動(dòng)力蓄電池所處環(huán)境溫度、初始荷電狀態(tài)（SOC）。最后依據(jù)試驗(yàn)對(duì)象測(cè)試結(jié)果，對(duì)鋰離子動(dòng)力蓄電池單體、模塊和系統(tǒng)三個(gè)級(jí)別的外部短路試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述。 2.3 關(guān)鍵技術(shù)問題

8、說明 本標(biāo)準(zhǔn)提出的方法首先是確定參與試驗(yàn)的電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池成組情況（單體、模塊、系統(tǒng)）；其次是對(duì)參與試驗(yàn)的電池進(jìn)行預(yù)處理循環(huán)，確保試驗(yàn)對(duì)象性能處于激活和穩(wěn)定的狀態(tài)； 然后是選定測(cè)試條件， 包括溫度、 數(shù)據(jù)記錄間隔等；最后是對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的初始荷電狀態(tài)（SOC）進(jìn)行調(diào)整。試驗(yàn)前要注意如制造商提供的試驗(yàn)對(duì)象的正負(fù)極端子可直接與短路導(dǎo)線連接則無需額外操作，否則需在試驗(yàn)對(duì)象的正負(fù)極端子增加部件與短路導(dǎo)線連接，但是增加的部件在任意短路電流下