Q-BJEV 02.xxx—2018 动力电池循环寿命测试规范-草稿

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北京新能源汽车股份有限公司企业标准
Q/BJEV 02.767—2017
代替Q/BJEV 02.239—2016、Q-BJEV 02.236—2016、Q-BJEV 02.237—2016
动力电池循环寿命测试规范
北京新能源汽车股份有限公司 发布
Q
前言
本标准由北京新能源汽车股份有限公司工程研究院电池工程部提出。

本标准由北京新能源汽车股份有限公司工程研究院技术支持部归口。

本标准起草单位：工程研究院电池工程部。

本标准主要起草人：孙建辉，李宁，张宝丹，李扬，胡君，邱立新，赖兴强，刘凤月，袁文静，盛军。

本标准由北京新能源汽车股份有限公司工程研究院电池工程部负责解释。

I
前言 (2)
1范围 (2)
2规范性引用文件 (2)
3术语和定义 (2)
4符号和缩略语 (2)
5通用测试条件 (2)
5.1一般条件 (2)
5.2准确度要求 (3)
5.3数据记录和记录间隔 (3)
5.4测试样件要求 (3)
6测试方法 (3)
6.1单体/并联单元循环寿命 (4)
6.2模组循环寿命 (5)
6.3电池系统循环寿命 (5)
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Q/BJEV 02.141—2014
8 动力电池系统电性能测试规范
1 范围
本标准规定了北京新能源汽车股份有限公司动力电池单体/并联单元、模组、系统的循环寿命测试规范，主要包括标准循环寿命、加速循环寿命、低温循环寿命、日历寿命测试等。

本标准适用于北京新能源汽车股份有限公司电动汽车用动力电池单体/并联单元、模组、系统。

2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的引用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期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-T31467.2-2015-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/T 31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法
Q/BJEV 01.22-2017 动力电池系统术语
3 术语和定义
Q/BJEV 01.22 界定的术语和定义适用于本文件。

4 符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。

C1:1小时率额定容量（Ah）。

I1:1小时率放电电流，其数值为C1（A）。

nC：电流倍率，其电流数值等于当前温度下1小时率放电容量的n倍。

RT：室温，规定为25℃±2℃。

SOC：荷电状态（%）。

BMS：电池管理系统。

Tmin：制造商或整车要求中规定的动力电池单体/动力电池并联单元的最低允许工作温度。

5 通用测试条件
5.1 一般条件
5.1.1 本测试规范的测试对象为动力单体/并联单元、模组、系统，测试所用样品应为随机抽取，其中动力单体/并联单元、模组测试数量为6个，电池系统为2个。

5.1.2 除非在某些具体测试项目中另有说明，测试工作在温度为室温25℃±2℃，湿度为15%~90%环境下进行。

5.1.3 本测试规范中的充电和放电截止电压，对于电芯/并联单元应按照电芯规格书，对于模组应按照所属项目的技术指标参数进行。

如规格书和所属项目无明确规定，则按照以下参数进行：对于磷酸铁锂/C体系，充电和放电截止电压分别为3.65V和2.5V，对于三元/C体系，充电和放电截止电压分别为4.2V和2.7V，对于锰酸锂/C体系，充电和放电截止电压分别为4.2V和3.0V。

对于其他电池体系，充电和放电截止电压值由双方协商确定。

另外，根据动力电池系统控制策略需求，可对动力电池包或系统的充放电截止电压进
Q/BJEV 02.141—2014行调整和偏离，并在附录A表A.1中给出。

5.1.4 当测试的目标温度改变时，在进行测试前测试样品需要完成环境适应过程：
5.1.4.1 对于电芯/并联单元和模组：当目标温度T<25℃，静置时间不小于8h，当T≥25℃，静置时间不小于4h，且单体/并联单元、模块温度与目标环境温度差值不超过2℃
5.1.4.2 对于系统：当目标温度T<25℃，静置时间不少于24h；当T≥25℃，静置时间不少于16h；且单体电池温度与目标环境温度差值不超过2℃。

测试样品如果包含电池控制单元，则环境适应过程需要将其关闭。

5.1.5 调整SOC至试验目标值n%的方法是：按制造商的充电方式将电池单体/并联单元、模块或电池系统充满电，静置1h，以1C恒流放电（100-n）/100h。

每次SOC调整后，新的测试开始前测试样品需要按照4.4方法静置。

5.1.6 测试过程中，应通过布置电压、温度探头或BMS自身功能，采集记录电池单体/并联单元、模组、系统的单体电压、温度信息。

5.1.7 在本测试规范所规定的测试温度条件下，若动力电池所允许的充放电电流无法满足测试要求，供应商需向新能源公司进行反馈，在双方认可的前提下可免于该温度下的相应测试。

5.1.8 动力电池模块放电电流符号为正，充电电流符号为负。

5.2 准确度要求
5.2.1测量仪器、仪表准确度的要求如下：
电压测量装置：不低于0.1级；
电流测量装置：不低于0.1级；
温度测量装置：±0.5℃；
时间测量装置：±0.1%；
尺寸测量装置：±0.1%；
质量测量装置：±0.1%。

5.2.2测试过程中，控制值（实际值）和目标值之间的误差要求如下：
电压：±1%；
电流：±1%；
温度：±2℃。

5.3 数据记录和记录间隔
除非在某些具体测试项目中另有说明，否则在预计的充电或放电时间的至少每10s间隔处记录测试数据，如时间、温度、电流和电压等。

5.4 测试样件要求
测试用动力电池样品应满足如下条件：
1）用于动力电池模块循环测试的样件需为系统中最大模块；
2）电池系统有液冷功能时，进行循环测试应启动液冷；
6 测试方法
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Q/BJEV 02.141—2014
6.1 单体/并联单元循环寿命
6.1.1标准循环寿命
25℃±2℃的环境温度下，按步骤5.4.1静置；
a）标准放电：以1 I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min；
b）标准充电：以1 I1充电至供应商规定的充电截止条件或按照供应商推荐的充电机制充电，静置30min；
c） a）-b）循环，循环次数为规格书或技术协议要求,且容量保持率达到70%以下；
d）寿命循环过程中，其中3只电芯分别在起始、规格书或技术协议要求的循环次数50%、终止进行一次HPPC脉冲充放电功率标定测试，其余3只电芯分别在起始、终止进行一次HPPC脉冲充放电功率标定测试。

HPPC测试方法参照《Q-BJEV 02.765—2017动力电池单体-并联单元电性能测试规范》6.4要求。

6.1.2加速循环寿命
25℃±2℃的环境温度下，按步骤5.4.1静置：
a）标准放电：以1 I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min；
b）标准充电：以1 I1充电至供应商规定的充电截止条件或按照供应商推荐的充电机制充电，静置30min；
c） a）-b）循环3次；
d）45℃±2℃的环境温度下，按步骤5.4.1静置；
e）高温放电：以1 I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min；
f）高温充电：以1 I1充电至供应商规定的充电截止条件或按照供应商推荐的充电机制充电，静置30min；
g） e）-f）循环，循环次数为规格书或技术协议要求,且容量保持率达到70%以下；
h）如e）和f）步骤的过程电芯/并联单元温度超过规格书和技术协议温度上限，经双方协调一致，可延长静置时间；
i）寿命循环过程中，其中3只电芯分别在起始、规格书或技术协议要求的循环次数50%、终止进行一次a）-c）的25℃放电容量和HPPC脉冲充放电功率标定测试，其余3只电芯分别在起始、终止进行一次a）-c）的25℃放电容量和HPPC脉冲充放电功率标定测试。

HPPC测试方法参照《Q-BJEV 02.765—2017动力电池单体-并联单元电性能测试规范》6.4要求。

6.1.3 低温循环寿命
25℃±2℃的环境温度下，按步骤5.4.1静置：
a）标准放电：以1 I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min。

b）标准充电：以1 I1充电至供应商规定的充电截止条件或按照供应商推荐的充电机制充电，静置30min。

c） a）-b）循环3次。

d）测试HPPC，测试方法参照《Q-BJEV 02.765—2017动力电池单体-并联单元电性能测试规范》6.4要求。

e）-5℃±2℃的环境温度下（或供应商推荐的低温循环允许温度值），按步骤5.4.1静置：
f）低温放电：以0.5I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min；
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Q/BJEV 02.141—2014 g）低温充电：以供应商允许的低温充电制度（充电电流和截止电压）充电，静置30min；
h）e）-f）循环，循环次数为200次；
i）重复a）-d）工步，进行25℃容量标定和HPPC脉冲充放电功率标定；
j）循环测试完成后，拆解电芯查看是否析锂。

6.1.4 日历寿命
a）充电：以0.33 I1充电至供应商规定的充电截止条件或按照供应商推荐的充电机制充电，静置30min；
b）放电：以0.33 I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min；
c）充电：以1I1充电至供应商规定的充电截止条件或按照供应商推荐的充电机制充电，静置30min；
d）放电：以1 I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min；
e）充电：按照a）充至100%SOC；
c）按照25℃、45℃、60℃三个温度变量，荷电状态0%、50%、100%三个SOC变量进行搁置，每个测试点3个样品，共计27只电芯，搁置时间为12个月；
d）搁置过程中，每3个月进行一次容量标定和内阻标定，容量标定为：a）-d）步骤循环3次；内阻标定为：25℃50%的HPPC内阻，测试方法参照《Q-BJEV 02.765—2017动力电池单体-并联单元电性能测试规范》6.4要求。

6.2 模组循环寿命
25℃±2℃的环境温度下，按步骤5.4.1静置：
a）标准放电：以1 I1或供应商推荐的放电机制放电至供应商规定的放电截止条件，静置30min；
b）标准充电：对于三元锂电池模块，25℃环境温度下，1I1（A）电流充电到单体最高电压达到Vmax-150mV，降电流到0.5 I1（A）电流充电到单体最高电压达到Vmax-100mV，降电流到0.25 I1（A）电流充电到单体最高电压达到Vmax-70mV，降电流到0.1 I1（A）电流充电到单体最高电压达到Vmax-50mV，降电流到0.05 I1（A）电流充电到单体最高电压达到Vmax；充电后静置30min（或制造商提供的搁置时间）；
对于磷酸铁锂电池模块，25℃环境温度下，1 I1（A）电流充电至单体最高电压达到Vmax-100mV，降电流到0.5 I1（A）电流充电至单体最高电压达到Vmax，充电结束后静置30min；
若动力电池模块无法满足以上要求，则需要供应商与BJEV工程师共同商量确定；
c）进行BMS策略参数表30s脉冲功率放电的标定测试，功率值由系统策略参数表功率数值折算，温度为25℃, 选择90%、50%、30%、10%、5%SOC五个点进行测试，测试方法参照《Q-BJEV 04.14T03.3—2018 动力电池系统电性能测试规范》6.4要求；
d）a）-b）循环，循环次数为规格书或技术协议要求；
e）重复步骤c），进行循环后BMS策略参数表30s脉冲功率放电的标定测试；
f）对于水冷模组，测试过程中不开启水冷功能；
g）如充放电过程中电池温度超过上限，由北汽和供应商协商降低充电电流。

6.3 电池系统循环寿命
a）25℃±2℃的环境温度下，按步骤5.4.1静置：
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Q/BJEV 02.141—2014 8 b) 标准放电（用户工况）：
表1 工况放电步骤（含制动能量回收）
步骤 工况电流 持续时间s 累计时间s 第一阶段 150S
Step1
2C 10 10 Step2 1C 30 40 Step3 -0.5C 30 70 Step4 静置 30 100 第二阶段 195S
Step5
1C 20 120 Step6 0.5C 125 245 Step7 -0.33C 20 265 Step8 静置 30 295 第三阶段 165S*9
Step9
0.33C 120 415 Step10 -0.33C 30 445 Step11 静置
15
460 Step12
Step9-step11步骤循环9次
1780
图1工况放电步骤（含制动能量回收）
c ）标准充电：1C 充电至单体最高电压Vmax ≥充电截止电压，降电流至0.5C 充电至单体最高电压Vmax ≥充电截止电压，降电流至0.25C 充电至单体最高电压Vmax ≥充电截止电压，最后降电流至0.1C 充电至单体最高电压Vmax ≥充电截止电压；
除非另有规定，三元电池的放电终止条件为单体最低电压Vmin ≤3.0V ，磷酸铁锂电池的放电终止条件为单体最低电压Vmax ≤2.5V ；三元电池的充电截止电压为4.15V ，磷酸铁锂电池的充电截止电压为3.65V 。

Q/BJEV 02.141—2014智能充电：按照BMS策略参数表的快充制度进行充电，充电倍率根据电池温度的变化实时调节。

d）b）-c）循环3次
e）进行BMS策略参数表30s脉冲功率放电的标定测试，功率值由系统策略参数表功率数值折算，温度为25℃, 选择90%、50%、30%、10%、5%SOC五个点进行测试，测试方法参照《Q-BJEV 04.14T03.3—2018 动力电池系统电性能测试规范》6.4要求；
f） b）-c）循环500次，或容量保持率<90%，或由供应商和BJEV共同商定。

循环试验应在组合温度条件下进行；
表2. 用户工况的测试条件
g）重复a）-e）循环
h）根据项目实际工况强度对用户工况进行修正,具体修正参数见表3
表3 用户工况放电电流修正系统表
值
如充放电过程中电池温度超过上限，由北汽和供应商协商降低充电电流。

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Q/BJEV 02.141—2014
附录A
(数据性附录)
表A.1 测试关键参数输入表
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