GB/T31486-2015解读 - 电动汽车动力电池系统五大国标最详解读

3.GB/T31486-2015解读
　　GB/T31486-2015主要针对电池单体的外观、尺寸、重量和室温放电容量，以及模组的外观、尺寸、重量、常温性能、高低温性能、耐振动性能、存储等方面做出相应的规定。与QC/T743相比，GB /T31486-2015取消了针对单体电池的高低温性能、放电倍率性能、荷电保持与容量恢复能力、存储等方面的要求，但是增加了针对模组的常温充放电倍率性能、高低温性能、荷电保持与能量恢复能力等相关要求，具体内容的对比如下：

序号	单体检测项目	QCT 743-2006	GB/T 31484-2015
1	外观	目测检查，不得有变形及裂纹，表面平整，干燥，无外伤，无污染，标志清晰	目测检查，不得有变形及裂纹，表面干燥无外伤，排列整齐，连接可靠，标志清晰
2	极性	用电压表检测电池极性，标示正确	用电压表检测电池极性，标示正确
3	尺寸和质量	用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业提供的产品技术条件	用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业提供的产品技术条件
4	常温放电容量	检测方法：C/3充电至截止电压，C/3放电至截止电压，计算放电容量 如果计算值低于规定值，可重复5次	1C充电至截止电压，1C放电至截止电压，计算放电容量 重复5次测试，取平均值数据
		判定标准：计算容量在企业所规定额定值的100%~110%之间	判定标准：（1）计算容量在企业所规定额定值的100%~110%之间 （2）所有样品的计算容量极差（最大和最小容量差）不得超过5%（一致性要求）
5	-20℃放电容量	常温下以C/3充满电，在-20℃温度下存储20小时，以3/C放电至截止电压，计算放电容量	/
		判定标准：计算容量不低于额定值的70%
6	55℃放电容量	常温下以C/3充满电，在55℃温度下存储5小时，以3/C放电至截止电压，计算放电容量	/
		判定标准：计算容量不低于额定值的95%
7	常温倍率放电容量（能量型）	常温下以C/3充满电，以1.5C放电至截止电压，计算放电容量	/
		判定标准：计算容量不低于额定值的90%
8	常温倍率放电容量（功率型）	常温下以C/3充满电，以4C放电至截止电压，计算放电容量	/
		判定标准：计算容量不低于额定值的80%
9	常温荷电保持与容量恢复能力	常温下以C/3充满电后存储28天，以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，即为荷电保持能力 以3/C充满电，再以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的值，即为容量恢复能力	/
		判定标准：荷电保持能力不低于80%，容量恢复能力不低于90%
10	高温荷电保持与容量恢复能力	常温下以C/3充满电，在55℃温度下存储7天，恢复至常温下保持5小时，以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，为荷电保持能力 继续以3/C充满电，再以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的值，为容量恢复能力	/
		判定标准：荷电保持能力不低于80%，容量恢复能力不低于90%
11	存储	常温下以C/3充满电，再以3/C放电2小时，常温存储90天 以3/C充电至截止电压，再以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，计为容量恢复能力	/
		判定标准：容量恢复能力不低于95%

序号	模组检测项目	QCT 743-2006	GB/T 31484-2015
1	外观	目测检查，不得有变形及裂纹，表面平整，干燥，无外伤，无污染，标志清晰	目测检查，不得有变形及裂纹，表面干燥无外伤，排列整齐，连接可靠，标志清晰
2	极性	用电压表检测模组极性，标示正确	用电压表检测电池极性，标示正确
3	尺寸和质量	用量具检测模组的尺寸和质量，应符合企业提供的产品技术条件	用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业提供的产品技术条件
4	常温放电容量	检测方法：C/3充电至截止电压，C/3放电至截止电压，计算放电容量 如果计算值低于规定值，可重复5次	1C充电至截止电压，1C放电至截止电压，计算放电容量 重复5次测试，取平均值数据
		判定标准：计算容量在企业所规定额定值的100%~110%之间	判定标准：（1）计算容量在企业所规定额定值的100%~110%之间 （2）所有样品的计算容量极差（最大和最小容量差）不得超过5%（一致性要求）
5	常温倍率放电容量（能量型）	/	常温下以1C充满电，以3C放电（最大电流不超过400A）至某一单体达到截止电压，计算放电容量
			判定标准：计算容量不低于额定值的90%
6	常温倍率放电容量（功率型）	/	常温下以1C充满电，以8C放电（最大电流不超过400A）至某一单体达到截止电压，计算放电容量
			判定标准：计算容量不低于额定值的80%
7	常温倍率充电性能	/	常温下以1C放电至某一单体达到截止电压，静置1小时 以2C充电（最大电流不超过400A）至某一单体达到截止电压，静置1小时 以1C放电至某一单体达到截止电压，计算放电容量
			判定标准：计算容量不低于额定值的80%
8	低温（-20℃）放电容量	/	常温下以1C充满电，在-20℃温度下存储24小时，在-20℃下以1C放电至某一单体达到截止电压，计算放电容量
			判定标准：计算容量不低于额定值的70%（锂电池）或80%（镍氢电池）
9	高温（55℃）放电容量	/	常温下以1C充满电，在55℃温度下存储5小时，在55℃下以1C放电至某一单体达到截止电压，计算放电容量
			判定标准：计算容量不低于额定值的90%
10	常温荷电保持与容量恢复能力	/	常温下以1C充满电，存储28天 以1C放电至某一单体截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，为荷电保持能力 继续以1C充满电，再以1C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的值，为容量恢复能力
			判定标准：荷电保持能力不低于85%，容量恢复能力不低于90%（锂电池）或95%（镍氢电池）
11	高温（55℃）荷电保持与容量恢复能力	/	常温下以1C充满电，在55℃温度下存储7天，恢复至常温下保持5小时，以1C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，为荷电保持能力 继续以1C充满电，再以1C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的值，为容量恢复能力
			判定标准：荷电保持能力不低于85%（锂电池）或70%（镍氢电池），容量恢复能力不低于90%（锂电池）或95%（镍氢电池）
12	耐振动性能	/	模组固定在试验台，按下述要求测试： 放电电流：3/C，振动方向：上下单向 振动频率：10Hz~55Hz，最大加速度：30m/s2，扫频循环：10次，时间：3h
			判定标准：无电流锐变和电压异常，无外壳破损，无电解液泄漏，模组连接可靠，结构完好
	存储（45℃）	/	常温下以1C充满电，再以1C放电30分钟，在45℃温度下存储28天 在室温下搁置5小时，以1C充电至截止电压，再以1C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，计为容量恢复能力
			判定标准：容量恢复能力不低于90%

　　从以上对比可以看出，GB/T31486-2015重点强化模组级的电性能测试，弱化了电池单体级别的电性能测试，从整车级别来考虑，这是合理的。电池厂家给整车厂供货的时候，一般是提供模组级产品或系统级产品，国标更多的集中在针对电动汽车“零部件级”的产品测试，而针对电池单体的电性能测试，应由整车厂与电池企业共同确定相关检验项目和测试要求，并在电池企业内部或委托外部机构完成相关测试验证，不作为强制性的标准要求。
三、GB/T31467-2015标准解读
　　如果说GB/T31484、GB/T31485、GB/T31486是侧重于电池单体和模组层级的检验规范，那么GB/T31467毫无疑问是侧重于电池包或电池系统级的检验规范。通过标准的相互衔接和组合，可以覆盖不同的零部件等级，达到更好的效果。
　　在本标准里面，引入了动力电池包和动力电池系统这两个概念，两者的主要差别在于是否包含电池控制单元BCU(等同于电池管理系统BMS的主控单元)。

项目	动力电池包	动力电池系统
组件	电池+冷却/加热组件+高压组件+低压组件+结构件	电池+冷却/加热组件+高压组件+低压组件+结构件+电池管理系统
功能	被动	被动+主动

　　针对动力电池包的测试，在测试过程中，所有的参数都依赖于外部测试平台来检测，动力电池包与测试平台之间无通信和数据交换，产品相关的主动功能(包括加热/冷却功能)也由测试平台来控制。测试平台检测动力电池系统的电压、电流、容量、能量等参数，作为检测结果和计算依据。
　　针对动力电池系统的测试，在测试过程中，系统内部的参数由BCU来检测，BCU与测试平台之间进行实时通信，传输测试必须的数据，产品相关的主动功能也由BCU来控制。测试平台检测动力电池系统的电压、电流、容量、能量等参数，作为检测结果和计算依据。
　　1.GB/T31467.1-2015
　　GB/T31467.1-2015标准针对功率型动力电池包/系统的容量、能量、功率、效率、荷电保持等基本性能的测试规程做了比较明确的规定，为检验检测提供了标准依据。
　　功率型电池主要应用于混合动力汽车，起到能量回收和动力辅助输出的作用，达到一定的节油和减排效果。因此要求倍率性能突出(比功率要大)，内阻小，发热量低，循环寿命长。针对功率型电池包/ 电池系统，标准提供了较为详细的测试规程，但是并没有提供判定合格的依据，具体的判断条件，取决于电池或整车企业提供的产品规格书所规定的数值。

测试项目	适用范围	测试目的
室温容量及能量	动力电池包、动力电池系统	温度25℃，产品1C放电条件下容量参数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大放电电流Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）
高温容量及能量	动力电池包、动力电池系统	温度40℃，产品1C放电条件下容量参数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大放电电流Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）
低温容量及能量	动力电池包、动力电池系统	温度0℃和-20℃温度，产品1C放电条件下容量参数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大放电电流Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）
功率和内阻测试	动力电池包、动力电池系统	分别检测-20℃，0℃，25℃，40℃这4个温度下，80%，50%，20%这三个不同SOC平台的充放电功率值和充放电内阻值
无负载容量损失	动力电池系统	模拟25℃和40℃的车载状态下（系统由辅助电源供电），动力电池系统因长期搁置所造成的容量损失，搁置前动力电池系统处于满电状态，搁置时间为7天和30天（中间有两次标准循环）
存储容量损失	动力电池系统	测试45℃温度下，50% SOC的动力电池系统存储30天后的容量损失
高低温启动功率	动力电池系统	分别检测-20℃， 40℃温度下，系统在20% SOC（或厂家规定的最低SOC值）的功率输出能力
能量效率	动力电池系统	分别检测-20℃，0℃，25℃，40℃这4个温度下，65%，50%，35%这三个不同SOC平台的快速充放电效率

　　具体的测试方法，详见标准文件，不在本文列出。标准中没有规定统一的判断依据，主要是因为到了动力电池系统这个层级，不同产品的指标差异较大，而每家企业的技术实力也不一样，所以量化的指标已经不取决于电池，而是取决于电池系统的综合性能(如电池性能，能量管理性能，热管理性能等)。基于此因素，检验项目的判断标准，应来自于产品规格书所规定的参数，满足产品的规格即为合格。
2.GB/T31467.2-2015标准解读
　　GB/T31467.2-2015标准针对能量型动力电池包/系统的容量、能量、功率、效率、荷电保持等基本性能的测试规程做了比较明确的规定，为检验检测提供了标准依据。
　　能量型电池主要应用于纯电动汽车和插电式/增程式混合动力车，作为车辆的唯一动力来源或重要动力来源，具有良好的节能和减排效果。能量型动力电池系统要求存储的能量多(比能量)，高低温性能好，循环寿命好。针对能量型电池包/电池系统，标准提供了较为详细的测试规程，但是并没有提供判定合格的依据，具体的判断条件，取决于电池或整车企业提供的产品规格书所规定的数值。

测试项目	适用范围	测试目的
室温容量及能量	动力电池包、动力电池系统	温度25℃，产品1C放电条件下容量参数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大放电电流Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）
高温容量及能量	动力电池包、动力电池系统	温度40℃，产品1C放电条件下容量参数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大放电电流Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）
低温容量及能量	动力电池包、动力电池系统	温度0℃和-20℃温度，产品在C/3和1C放电条件下容量参数（Ah）和能量参数（Wh），以及最大放电电流Imax下的容量参数（Ah）和能量参数（Wh）
功率和内阻测试	动力电池包、动力电池系统	分别检测-20℃，0℃，25℃，40℃这4个温度下，90%，50%，20%这三个不同SOC平台的充放电功率值和充放电内阻值
无负载容量损失	动力电池系统	模拟25℃和40℃的车载状态下（系统由辅助电源供电），动力电池系统因长期搁置所造成的容量损失，搁置前动力电池系统处于满电状态，搁置时间为7天和30天（中间有两次标准循环）
存储容量损失	动力电池系统	测试45℃温度下，50% SOC的动力电池系统存储30天后的容量损失
能量效率	动力电池系统	分别检测25℃，0℃，Tmin（由车厂和供应商确定）这3个温度下，电池系统以1C和Imax（T）（由车厂和供应商确定）两种充放电倍率所测得的充放电倍率

　　与GB/T31467.1-2015相比，GB/T31467.2-2015取消了高低温启动功率这一测试项，其他测试项相同，仅测试的要求有所区别(针对不同的应用需求)。