Tiêu chuẩn kiểm tra pin lithium-ion tại Trung Quốc

Hầu hết các tiêu chuẩn quốc tế về tiêu chuẩn pin lithium-ion được ban hành vào khoảng năm 2010, với nhiều sửa đổi và tiêu chuẩn mới. GB / Z 18333. 1: 2001 được ban hành năm 2001. Có thể thấy rằng tiêu chuẩn pin lithium-ion của xe điện của Trung Quốc không quá muộn để bắt đầu trên thế giới, nhưng sự phát triển tương đối chậm. Kể từ khi phát hành tiêu chuẩn QC / T 743 vào năm 2006, đã không có bản cập nhật tiêu chuẩn ở Trung Quốc trong một thời gian dài và không có tiêu chuẩn nào cho các bộ pin hoặc hệ thống trước khi phát hành tiêu chuẩn quốc gia mới vào năm 2015. Trên đây các tiêu chuẩn trong và ngoài nước được đề cập khác nhau về phạm vi áp dụng, nội dung của các mục kiểm tra, sự nghiêm ngặt của các mục kiểm tra và tiêu chí để đánh giá.

1 Phạm vi áp dụng

Sê-ri IEC 62660, QC / T 743, GB / T 31486 và GB / T 31485 dành cho thử nghiệm cấp độ pin và mô-đun. Sê-ri UL2580, SAE J2929, ISO12405 và GB / T 31467 phù hợp với hệ thống pin và pin. kiểm tra. Ngoài IEC 62660, các tiêu chuẩn khác về cơ bản liên quan đến việc kiểm tra mức pin hoặc mức hệ thống. SAE J2929 và ECE R100. 2 thậm chí đề cập đến thử nghiệm cấp xe. Điều này cho thấy tiêu chuẩn hóa của nước ngoài có tính đến việc áp dụng pin trong toàn bộ phương tiện, phù hợp hơn với nhu cầu của các ứng dụng thực tế.

Nội dung 2 bài kiểm tra

Tất cả các mục kiểm tra có thể được chia thành hai loại: hiệu suất điện và độ tin cậy an toàn. An toàn và độ tin cậy có thể được chia thành độ tin cậy cơ học, độ tin cậy môi trường, độ tin cậy lạm dụng và độ tin cậy điện.

Độ tin cậy cơ học, mô phỏng các ứng suất cơ học mà xe phải chịu trong quá trình lái xe, chẳng hạn như các rung động mô phỏng các va chạm của xe trên mặt đường; độ tin cậy môi trường, mô phỏng khả năng chịu đựng của xe ở các vùng khí hậu khác nhau, chẳng hạn như đạp xe nhiệt độ mô phỏng xe Khi chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm lớn hoặc khi lái xe qua lại ở vùng lạnh và nóng; lạm dụng độ tin cậy, chẳng hạn như hỏa hoạn, để kiểm tra sự an toàn của pin khi sử dụng không đúng cách; độ tin cậy điện, chẳng hạn như các mục kiểm tra bảo vệ, chủ yếu để điều tra quản lý pin Hệ thống (BMS) có thể bảo vệ nó vào những thời điểm quan trọng.

Về các tế bào pin, IEC 62660 được chia thành hai tiêu chuẩn riêng biệt, IEC 62660-1 và IEC 62660-2, để kiểm tra hiệu suất và độ tin cậy. GB / T 31485 và GB / T 31486 được phát triển từ QC / T 743. Trong GB / T 31486, khả năng chống rung được quy cho kiểm tra hiệu suất vì nó nhằm kiểm tra ảnh hưởng của rung pin đối với hiệu suất của pin. So với IEC 62660-2, các mục kiểm tra GB / T 31485 nghiêm ngặt hơn, chẳng hạn như tăng châm cứu và ngâm nước biển.

Về mặt kiểm tra pin và kiểm tra hệ thống pin, tiêu chuẩn Hoa Kỳ bao gồm hầu hết các mục kiểm tra, cả về hiệu suất điện và độ tin cậy. Về mặt kiểm tra hiệu suất, DOE / ID-11069 có nhiều đặc tính công suất xung hỗn hợp (HPPC), chạy ổn định điểm đặt, tuổi thọ lịch, hiệu suất tham chiếu, phổ trở kháng, kiểm tra mô-đun, tải quản lý nhiệt so với các tiêu chuẩn khác. Và kiểm tra mức độ hệ thống kết hợp với xác minh cuộc sống.

Phương pháp phân tích kết quả kiểm tra hiệu suất điện được mô tả chi tiết trong phụ lục tiêu chuẩn. Thử nghiệm HPPC có thể được sử dụng để phát hiện công suất cực đại của pin điện. Phương pháp kiểm tra điện trở bên trong DC có nguồn gốc từ nó đã được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu các đặc tính điện trở bên trong của pin. Về độ tin cậy, UL2580 có nhiều mục kiểm tra hơn các tiêu chuẩn khác: sạc pin không cân bằng, chịu được điện áp, cách điện, kiểm tra liên tục và kiểm tra lỗi hệ thống ổn định làm mát / sưởi ấm, cũng như các thành phần pin cho dây chuyền sản xuất. Các thử nghiệm an toàn cơ bản, về BMS, hệ thống làm mát và thiết kế mạch bảo vệ, tăng cường các yêu cầu xem xét bảo mật. SAE J2929 đề xuất thực hiện phân tích lỗi trên các bộ phận khác nhau của hệ thống pin và lưu tài liệu liên quan, bao gồm các cải tiến để xác định lỗi.

Dòng tiêu chuẩn ISO 12405 bao gồm cả hiệu suất và độ an toàn của pin. ISO 12405-1 là một tiêu chuẩn kiểm tra hiệu suất pin cho các ứng dụng năng lượng cao. ISO 12405-2 là một tiêu chuẩn kiểm tra hiệu suất pin cho các ứng dụng năng lượng cao. Trước đây có nhiều khởi đầu lạnh và Hot start hai mục. Sê-ri GB / T 31467 kết hợp trạng thái phát triển của pin điện của Trung Quốc và được sửa đổi theo nội dung của tiêu chuẩn sê-ri ISO 12405.

Khác với các tiêu chuẩn khác: SAE J 2929 và ECE R100. Cả hai đều liên quan đến các yêu cầu của bảo vệ điện áp cao và thuộc về loại an toàn xe điện. Các mục kiểm tra có liên quan của Trung Quốc trong GB / T 18384, GB / T 31467. 3 chỉ ra rằng bộ pin và hệ thống pin để đáp ứng các yêu cầu có liên quan của GB / T 18384. 1 và GB / T 18384. 3 trước khi tiến hành kiểm tra an toàn.

3 nghiêm ngặt

Đối với cùng một mục kiểm tra, các phương pháp và tiêu chí kiểm tra được chỉ định trong các tiêu chuẩn khác nhau cũng khác nhau. Ví dụ, đối với trạng thái điện tích (SOC) của mẫu thử, mẫu được yêu cầu phải được sạc đầy trong GB / T 31467. 3; SOC của pin năng lượng là 50% theo ISO 12405 và SOC của pin năng lượng là 100%; ECE R100. 2 SOC của pin được yêu cầu phải lớn hơn 50%; UN38. 3 có các yêu cầu khác nhau cho các mục kiểm tra khác nhau và một số mục kiểm tra cũng cần lưu hành pin.

Ngoài ra, mô phỏng cao, thử nghiệm nhiệt, rung, sốc và ngắn mạch bên ngoài được yêu cầu phải được thử nghiệm với cùng một mẫu, tương đối nghiêm ngặt hơn. Để kiểm tra độ rung, ISO 12405 yêu cầu các mẫu phải rung ở các nhiệt độ môi trường khác nhau. Nhiệt độ cao và thấp được khuyến nghị lần lượt là 75 ° C và -40 ° C, và các tiêu chuẩn khác thì không.

Đối với thử nghiệm lửa, các phương pháp thử nghiệm và cài đặt tham số trong GB / T 31467. 3 tương tự như của ISO 12405. 3, được nung nóng trước, bắn trực tiếp và bắn gián tiếp bằng cách đốt cháy nhiên liệu, nhưng GB / T 31467. 3 Nếu mẫu yêu cầu ngọn lửa được dập tắt trong vòng 2 phút, ISO 12405 không yêu cầu thời gian để ngọn lửa dập tắt. Thử nghiệm lửa trong SAE J2929 khác với hai lần trước. Nó đòi hỏi mẫu phải được đặt trong vật chứa bức xạ nhiệt và được làm nóng nhanh trong vòng 90 giây. 890 ° C trong 10 phút và không có thành phần hoặc chất nào đi qua lưới kim loại được đặt bên ngoài mẫu thử.

4. Không đủ tiêu chuẩn trong nước hiện có

Mặc dù việc xây dựng và công bố các tiêu chuẩn quốc gia có liên quan đã lấp đầy lỗ hổng trong hệ thống lắp ráp pin lithium-ion của Trung Quốc và đã được áp dụng rộng rãi, nhưng vẫn còn thiếu sót.

Đối tượng thử nghiệm: Tất cả các tiêu chuẩn chỉ quy định thử nghiệm pin mới. Không có quy định và yêu cầu cho pin được sử dụng. Pin không có vấn đề tại nhà máy. Nó không có nghĩa là nó an toàn sau khi sử dụng trong một khoảng thời gian. Do đó, cần phải sử dụng thời gian khác nhau. Pin được kiểm tra giống nhau, tương đương với kiểm tra y tế thông thường.

Phán quyết kết quả: Phán quyết hiện tại dựa trên cơ sở rộng rãi và duy nhất, và chỉ có các quy định về không rò rỉ, không vỡ vỏ, không cháy và không nổ, và thiếu hệ thống đánh giá định lượng. Ủy ban Nghiên cứu Công nghệ và Phát triển Ô tô Châu Âu (EUCAR) chia mức độ thiệt hại của pin thành tám cấp, có ý nghĩa tham khảo nhất định.

Vật phẩm thử nghiệm: GB / T31467. 3 thiếu gói pin và nội dung kiểm tra hệ thống pin trong quản lý nhiệt và thoát nhiệt, và hiệu suất an toàn nhiệt là rất quan trọng đối với pin, làm thế nào để kiểm soát sự thoát nhiệt của tế bào đơn, để tình trạng thoát nhiệt Nó không lan rộng và là Ý nghĩa lớn. Việc thực thi "Điều kiện kỹ thuật an toàn cho xe buýt điện" cũng minh họa điểm này. Ngoài ra, từ góc độ ứng dụng xe, để kiểm tra độ tin cậy không phá hủy, như độ tin cậy môi trường, cần tăng thử nghiệm hiệu suất điện sau khi kết thúc thử nghiệm để mô phỏng tác động của xe sau khi trải qua thay đổi môi trường.

Phương pháp kiểm tra: Việc kiểm tra vòng đời của bộ pin và hệ thống pin mất quá nhiều thời gian, ảnh hưởng đến chu kỳ phát triển sản phẩm và khó thực hiện tốt. Làm thế nào để phát triển một bài kiểm tra vòng đời tăng tốc hợp lý là một điểm khó khăn.