มาตรฐานการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในประเทศจีน

มาตรฐานสากลส่วนใหญ่สำหรับมาตรฐานพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกประกาศใช้ประมาณปี 2010 โดยมีการปรับปรุงและมาตรฐานใหม่มากขึ้น GB / Z 18333 ออก 1: 2001 ในปี 2001 จะเห็นได้ว่ามาตรฐานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของรถยนต์ไฟฟ้าของจีนยังไม่สายเกินไปที่จะเริ่มในโลกนี้ แต่การพัฒนาค่อนข้างช้า นับตั้งแต่การเปิดตัวมาตรฐาน QC / T 743 ในปี 2549 ไม่มีการปรับปรุงมาตรฐานในประเทศจีนเป็นเวลานานและไม่มีมาตรฐานสำหรับแบตเตอรี่หรือระบบก่อนที่จะมีการเปิดตัวมาตรฐานแห่งชาติใหม่ในปี 2558 มาตรฐานในประเทศและต่างประเทศที่กล่าวถึงแตกต่างกันในแง่ของขอบเขตการใช้งานเนื้อหาของรายการทดสอบความเข้มงวดของรายการทดสอบและเกณฑ์การตัดสิน

1 ขอบเขตการใช้งาน

IEC 62660 series, QC / T 743, GB / T 31486 และ GB / T 31485 สำหรับการทดสอบเซลล์แบตเตอรี่และโมดูลระดับ UL2580, SAE J2929, ISO12405 และ GB / T 31467 ซีรีส์เหมาะสำหรับระบบแบตเตอรี่และแบตเตอรี่ ทดสอบ. นอกเหนือจาก IEC 62660 แล้วมาตรฐานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่หรือการทดสอบระดับระบบ SAE J2929 และ ECE R100 2 พูดถึงการทดสอบระดับยานพาหนะ นี่แสดงให้เห็นว่ามาตรฐานของต่างประเทศคำนึงถึงการใช้งานแบตเตอรี่ในรถยนต์ทั้งหมดซึ่งสอดคล้องกับความต้องการในการใช้งานจริง

2 เนื้อหารายการทดสอบ

รายการทดสอบทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประสิทธิภาพไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือด้านความปลอดภัย ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือสามารถแบ่งออกเป็นความน่าเชื่อถือทางกลความน่าเชื่อถือด้านสิ่งแวดล้อมความน่าเชื่อถือในทางที่ผิดและความน่าเชื่อถือไฟฟ้า

ความน่าเชื่อถือเชิงกลจำลองความเค้นเชิงกลที่ยานพาหนะได้รับขณะขับขี่เช่นการสั่นสะเทือนจำลองการกระแทกของรถยนต์บนพื้นผิวถนน ความน่าเชื่อถือด้านสิ่งแวดล้อมจำลองความทนทานของยานพาหนะในสภาพอากาศที่แตกต่างกันเช่นการขี่จักรยานอุณหภูมิจำลองรถยนต์เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างกลางวันและกลางคืนมีขนาดใหญ่หรือเมื่อขับรถไปและกลับในพื้นที่เย็นและร้อน ความน่าเชื่อถือที่ไม่เหมาะสมเช่นไฟไหม้เพื่อตรวจสอบความปลอดภัยของแบตเตอรี่เมื่อใช้งานอย่างไม่เหมาะสม ความน่าเชื่อถือทางไฟฟ้าเช่นรายการทดสอบการป้องกันส่วนใหญ่เพื่อตรวจสอบการจัดการแบตเตอรี่ระบบ (BMS) สามารถป้องกันได้ในช่วงเวลาวิกฤติ

ในส่วนของเซลล์แบตเตอรี่นั้น IEC 62660 นั้นแบ่งออกเป็นสองมาตรฐานคือ IEC 62660-1 และ IEC 62660-2 สำหรับการทดสอบประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ GB / T 31485 และ GB / T 31486 วิวัฒนาการมาจาก QC / T 743 ใน GB / T 31486 ความต้านทานการสั่นสะเทือนเกิดจากการทดสอบประสิทธิภาพเนื่องจากเป็นการตรวจสอบผลกระทบของการสั่นของแบตเตอรี่ต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ เมื่อเทียบกับ IEC 62660-2 รายการทดสอบ GB / T 31485 มีความเข้มงวดมากขึ้นเช่นการฝังเข็มที่เพิ่มขึ้นและการแช่น้ำทะเล

ในแง่ของการทดสอบแบตเตอรี่และระบบแบตเตอรี่มาตรฐานสหรัฐอเมริกาครอบคลุมรายการทดสอบส่วนใหญ่ทั้งในแง่ของประสิทธิภาพไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือ ในแง่ของการทดสอบประสิทธิภาพ DOE / ID-11069 มีลักษณะการใช้พลังงานพัลส์แบบผสม (HPPC) มีความเสถียรมากขึ้นตั้งค่าความมั่นคงของจุดชีวิตปฏิทินอ้างอิงประสิทธิภาพสเปกตรัมอิมพีแดนซ์การทดสอบการควบคุมโมดูลโหลดการจัดการความร้อนมากกว่ามาตรฐานอื่น ๆ และการทดสอบระดับระบบรวมกับการตรวจสอบชีวิต

วิธีการวิเคราะห์ผลการทดสอบประสิทธิภาพไฟฟ้าอธิบายไว้ในรายละเอียดในภาคผนวกมาตรฐาน การทดสอบ HPPC สามารถใช้ในการตรวจสอบพลังงานสูงสุดของแบตเตอรี่พลังงาน วิธีการทดสอบความต้านทานภายใน DC นั้นได้รับการใช้อย่างกว้างขวางในการศึกษาลักษณะความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ในแง่ของความน่าเชื่อถือ UL2580 มีรายการทดสอบมากกว่ามาตรฐานอื่น ๆ : การชาร์จแบตเตอรี่แบบไม่สมดุล, ทนต่อแรงดันไฟฟ้า, ฉนวน, การทดสอบความต่อเนื่องและการทดสอบความล้มเหลวของระบบทำความเย็น / ทำความร้อนความร้อนรวมถึงส่วนประกอบแบตเตอรี่สำหรับสายการผลิต การทดสอบความปลอดภัยขั้นพื้นฐานในแง่ของ BMS ระบบระบายความร้อนและการออกแบบวงจรป้องกันเสริมสร้างความต้องการตรวจสอบความปลอดภัย SAE J2929 เสนอให้ทำการวิเคราะห์ความล้มเหลวในส่วนต่าง ๆ ของระบบแบตเตอรี่และเพื่อบันทึกเอกสารที่เกี่ยวข้องรวมถึงการปรับปรุงเพื่อระบุความผิดพลาด

มาตรฐาน ISO 12405 ซีรีย์ประกอบด้วยทั้งประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และความปลอดภัย ISO 12405-1 เป็นมาตรฐานการทดสอบประสิทธิภาพของแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานพลังงานสูง ISO 12405-2 เป็นมาตรฐานการทดสอบประสิทธิภาพของแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานพลังงานสูง อดีตมีจุดเริ่มต้นที่เย็นมากขึ้นและเริ่มร้อนสองรายการ GB / T 31467 ซีรีส์รวมสถานะการพัฒนาของแบตเตอรี่พลังงานของจีนและได้รับการปรับเปลี่ยนตามเนื้อหาของมาตรฐาน ISO 12405 ซีรีส์

แตกต่างจากมาตรฐานอื่น ๆ : SAE J 2929 และ ECE R100 2 ทั้งสองเกี่ยวข้องกับข้อกำหนดของการป้องกันแรงดันสูงและอยู่ในหมวดหมู่ของความปลอดภัยของรถยนต์ไฟฟ้า รายการทดสอบที่เกี่ยวข้องของจีนใน GB / T 18384, GB / T 31467 3 ชี้ให้เห็นว่าชุดแบตเตอรี่และระบบแบตเตอรี่เพื่อตอบสนองความต้องการที่เกี่ยวข้องของ GB / T 18384 1 และ GB / T 18384 3 ก่อนที่จะทำการทดสอบความปลอดภัย

3 ความเข้มงวด

สำหรับรายการทดสอบเดียวกันวิธีการทดสอบและเกณฑ์ที่ระบุในมาตรฐานที่แตกต่างกันก็แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นสำหรับสถานะการชาร์จ (SOC) ของตัวอย่างทดสอบจะต้องมีการเรียกเก็บตัวอย่างเต็มจำนวนใน GB / T 31467 3 SOC ของแบตเตอรี่พลังงานคือ 50% ใน ISO 12405 และ SOC ของแบตเตอรี่พลังงานคือ 100% ECE R100 2 SOC ของแบตเตอรี่จะต้องมากกว่า 50%; UN38 3 มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับรายการทดสอบที่แตกต่างกันและรายการทดสอบบางรายการจำเป็นต้องหมุนเวียนแบตเตอรี่

นอกจากนี้การจำลองแบบสูงการทดสอบความร้อนการสั่นสะเทือนการกระแทกและการลัดวงจรภายนอกจะต้องมีการทดสอบด้วยตัวอย่างเดียวกันซึ่งค่อนข้างเข้มงวด สำหรับการทดสอบการสั่นสะเทือน ISO 12405 ต้องการตัวอย่างเพื่อการสั่นสะเทือนที่อุณหภูมิแวดล้อมที่แตกต่างกัน อุณหภูมิสูงและต่ำที่แนะนำคือ 75 ° C และ -40 ° C ตามลำดับและมาตรฐานอื่น ๆ ทำไม่ได้

สำหรับการทดสอบการดับเพลิงวิธีการทดสอบและการตั้งค่าพารามิเตอร์ใน GB / T 31467 3 นั้นคล้ายกับ ISO 12405 3 ซึ่งมีการให้ความร้อนล่วงหน้าถูกเผาโดยตรงและใช้เชื้อเพลิงทางตรงโดยการจุดติดเชื้อเพลิง แต่ GB / T 31467 3 หากตัวอย่างต้องการเปลวไฟที่จะดับภายใน 2 นาที ISO 12405 ไม่ต้องการเวลาสำหรับเปลวไฟในการดับไฟ การทดสอบไฟไหม้ใน SAE J2929 นั้นแตกต่างจากการทดสอบก่อนหน้านี้ มันต้องการตัวอย่างที่จะวางในภาชนะบรรจุความร้อนและความร้อนอย่างรวดเร็วภายใน 90 วินาที 890 ° C เป็นเวลา 10 นาทีและไม่มีส่วนประกอบหรือสารใด ๆ ผ่านตะแกรงโลหะที่อยู่นอกตัวอย่างทดสอบ

4. มาตรฐานภายในประเทศที่ไม่เพียงพอ

แม้ว่าการกำหนดและการเผยแพร่มาตรฐานแห่งชาติที่เกี่ยวข้องได้เติมช่องว่างในระบบประกอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของจีนและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง แต่ก็ยังมีข้อบกพร่องอยู่

วัตถุทดสอบ: มาตรฐานทั้งหมดระบุการทดสอบแบตเตอรี่ใหม่เท่านั้น ไม่มีข้อกำหนดและข้อกำหนดสำหรับแบตเตอรี่ที่ใช้แล้ว แบตเตอรี่ไม่มีปัญหาที่โรงงาน ไม่ได้หมายความว่าปลอดภัยหลังจากใช้งานเป็นระยะเวลาหนึ่ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เวลาต่างกัน แบตเตอรี่ได้รับการทดสอบเช่นเดียวกันซึ่งเทียบเท่ากับการตรวจร่างกายตามปกติ

การตัดสินผลลัพธ์: การตัดสินปัจจุบันขึ้นอยู่กับพื้นฐานกว้าง ๆ และมีเพียงบทบัญญัติสำหรับการไม่มีการรั่วไหลไม่มีการแตกของเปลือกไม่มีไฟและการระเบิดไม่มีและขาดระบบการประเมินเชิงปริมาณ คณะกรรมาธิการยุโรปเพื่อการวิจัยและพัฒนายานยนต์ (EUCAR) แบ่งระดับความเสียหายของแบตเตอรี่ออกเป็นแปดเกรดซึ่งมีความสำคัญอ้างอิงบางอย่าง

รายการทดสอบ: GB / T31467 3 ขาดแบตเตอรี่และระบบทดสอบเนื้อหาของแบตเตอรี่ในการจัดการระบายความร้อนและความร้อนควบคุมอุณหภูมิและประสิทธิภาพความปลอดภัยความร้อนมีความสำคัญต่อแบตเตอรี่วิธีการควบคุมการระบายความร้อนของเซลล์เดียวเพื่อให้สถานการณ์ควบคุมความร้อนไม่กระจายและเป็นของ ความสำคัญอย่างยิ่ง การบังคับใช้ "เงื่อนไขทางเทคนิคความปลอดภัยสำหรับรถบัสไฟฟ้า" ยังแสดงให้เห็นถึงจุดนี้ นอกจากนี้จากมุมมองของการใช้ยานพาหนะสำหรับการทดสอบความน่าเชื่อถือแบบไม่ทำลายเช่นความน่าเชื่อถือด้านสิ่งแวดล้อมมีความจำเป็นต้องเพิ่มการทดสอบประสิทธิภาพไฟฟ้าหลังจากสิ้นสุดการทดสอบเพื่อจำลองผลกระทบของยานพาหนะหลังจากการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม

วิธีทดสอบ: การทดสอบอายุการใช้งานของก้อนแบตเตอรี่และระบบแบตเตอรี่ใช้เวลานานเกินไปส่งผลต่อวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์และทำได้ยาก วิธีการพัฒนาแบบทดสอบวงจรชีวิตแบบเร่งด่วนที่สมเหตุสมผลนั้นเป็นจุดที่ยาก