T／CITSA 08.4-2021  轨道交通用锂离子动力电池单体和模块测试规范

由于内部或外部因素引起电池单体或模块外壳的机械损伤，导致内部物质暴露或溢出。

3.19泄漏leakage

液体从电池中漏出。 注：以测试对象外部可见为准

下列符号适用于本标准。 Ci：室温下，1小时率额定容量(Ah） In：室温下电梯标准规范范本，n小时率放电电流，其数值等于C/n(A） RT：室温（roomtemperature） LT：电池工作最低温度（lowesttemperature） HT：电池工作最高温度（highesttemperature）

外观不应有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无污物，且宜有清晰、正确的标志。锂离 本应有清晰和耐久性的标识编码

电池端子极性标识应正确、清晰

5.1.3外形尺寸及重量

5.1.4室温放电容量（初始容量）

测试对象按6.2.5进行室温放电容量试验时，测试放电容量不应低于额定容量，并且不超过额定容量的 10%，同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的5%。 注：极差是所有样本的最大值和最小值之差

5.1.5室温荷电保持与容量恢复能力

则试对象按6.2.6进行室温荷电保持与容量恢复能力试验时，常温下荷电保持率不应低于初始容量 灰复不应低于初始容量的90%。

5.1.6高温荷电保持与容量保持能力

测试对象按6.2.7进行高温荷电保持与容量保持能力试验时，高温下荷电保持率不应低于初始容量85%， 容量恢复不应低于初始容量的90%。

测试对象按6.2.8进行储存试验时，容量恢复不应低于初始容量的90%。

5.1.8标准循环寿命

测试对象按6.2.9进行标准循环寿命试验时， 循环次数达到500次时放电容量不应低于初始 或者循环次数达到1000次时放电容量不应低于初始容量的80%，

测试对象按6.3.2进行过放电试验，电池不应爆炸、起火、漏液。

测试对象按6.3.9进行海水浸泡试验日

对象按6.3.11进行低气压试验时，电池不应爆炸、

则试对象按6.4.1进行发热功率试验时，测试得到平均发热功率不应超过厂家规定的锂离子电池单 热功率指标。

5.3.2不同温度及倍率下放电性能

测试对象按6.4.2进行不同温度及倍率下放电性能试验时，实际测试放电容量不应低于厂家规定的特定 温度及倍率下锂离子电池单体放电容量需求指标

3.3不同温度及倍率下

下充电性能试验时，实际测试有效充电容量不应低于厂家规定的 特定温度及倍率下锂离子电池单体充电容量需求指标。

5.3.4不同温度下的SOP及内阻特性

则试对象按6.4.4进行不同温度下的SOP及内阻特性试验时，实际测试SOP不应低于厂家规定的 需求指标。

5.3.5工况循环寿命

除另有规定外，试验应在温度25C±5℃C、相对湿度15%90%、大气压力为86kPa～106kPa环境中进 行。本标准要求所提到的室温，是指25℃C±5℃C。

6.1.2测量仪器、仪表准确度

测量仪器、仪表准确度要求如下： a 电压测量装置：准确度不低于0.5级： b) 电流测量装置：准确度不低于0.5级； 温度测量装置：±0.5℃C； d）时间测量装置：±0.1%； e) 尺寸测量装置：0.1%； f 重量测量装置：±0.1%； g) 等温量热仪：±0.5W。

式验对家为锂离于电地单体， 作的锂离子电池单体，可采用锂 且来进行试验，试验要求仍按照对应测

试对象为锂离子电池单体。在良好的光线条件下，用目测法检查锂离子电池单体的外观。 性

试对象为锂离子电池单体。用电压表检测锂离子

6.2.4外形尺寸及重量

6.2.5锂离子电池充电

a）锂离子电池单体充电 室温下，锂离子电池单体先以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电至企业技术条件中规定的放电终 止电压，搁置1h（或企业提供的不大于1h的搁置时间），然后按企业提供的充电方法进行充电。 若企业未提供充电方法，则依据以下方法充电： 对于锂离子电池，以1I1（A）或制造商规定的额定电流恒流充电至企业技术条件中规定的充电终止电 压时转恒压充电，至充电电流降至0.05I1（A）时停止充电，充电后搁置1h（或企业提供的不大于1h的搁 置时间） b）锂离子电池模块充电 室温下，锂离子电池模块先以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电至企业技术条件中规定的放电终 止电压，搁置1h（或企业提供的不大于1h的搁置时间），然后按企业提供的充电方法进行充电。 若企业未提供充电方法，则依据以下方法充电： 以1I1（A）或制造商规定的额定电流恒流充电至企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电： 全充电电流降至0.05I（A）时停正充电，若充电过程申有锂离子电池单体电压超过充电终正电压0.1V时 则停止充电。充电后搁置1h（或企业提供的不大于1h的搁置时间）

6.2.6室温放电容量（初始容量）

测试对象为锂离子电池单体或模块。试验步骤如下： a）测试对象按6.2.5方法充电； b）室温下，测试对象以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电，直到放电至任一单体电压达到企业 技术条件中规定的放电终止电压； C 计量放电容量（以Ah计），计算放电比能量（以Wh/kg计）； d 重复步骤a）～c）5次，当连续3次试验结果的极差小于额定容量的3%，可提前结束试验，取 最后3次试验结果平均值，

6.2.7室温荷电保持与容量恢复能力

测试对象为锂离子电池单体或模块。试验步骤如下： a）测试对象按6.2.5方法充电； b）测试对象在室温下储存28d； c）室温下，测试对象以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电压： 1）计量荷电保持容量（以Ah计）； e）测试对象再按6.2.5方法充电； f）室温下，测试对象以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电压； g）计量恢复容量（以Ah计）

5.2.8高温荷电保持与容量保持能力

测试对象为锂离子电池单体或模块。试验步骤如下： a）测试对象按6.2.5方法充电； b）测试对象在55C±2℃下储存7d； C 测试对象在室温下搁置5h后，测试对象以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电至任一单体电 压达到放电终止电压； 计量荷电保持容量（以Ah计）； e）测试对象再按6.2.5方法充电； f）室温下，测试对象以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电压； g）计量恢复容量（以Ah计）

测试对象为锂离子电池单体或模块。试验步骤如下： a）测试对象按6.2.5方法充电； b）测试对象室温下，以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电30min； c）测试对象在45C±2℃C下储存28d； d）测试对象室温下搁置5h； e）测试对象按6.2.5方法充电； f）测试对象在室温下，以1I1（A）或制造商规定的额定电流放电至任一单体电压达到放电终止电压； g）计量放电容量（以Ah计）。

6.2.10标准循环寿命

测试对象为锂离子电池单体或模块。试验步骤如下： a）以1I，（A）放电至企业规定的放电终止条件； b 搁置不低于30min或企业规定的搁置条件； C 按照6.2.4方法充电； d 搁置不低于30min或企业规定的搁置条件； e 以1I1（A）电流放电至企业规定的放电终止条件，记录放电容量； 按照b）～e）连续循环500次，若放电容量高于初始容量90%，则终止试验，若放电容量低于初 始容量的90%，则继续循环500次； g）计量室温放电容量和放电能量。 注：若使用模块进行测试，可根据实际情况增加散热装置

所有安全试验均在有充分安全保护的环境条件下进行。如果测试对象有附加主动保护线路或装置，应 全试验前除去。 试验对象为锂离子电池单体，若制造商无法提供可单独工作的锂离子电池单体，可采用锂离子电池模 决来进行试验，安全要求仍按照对应测试项目执行。 测试过程中如出现起火、爆炸等意外情况时需停止试验

a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b）锂离子电池以1I1（A）电流放电90min； c）观察1h

a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b）锂离子电池以1l1（A）电流放电90min； c)观察 1h。

试验步骤如下： a）锂离子电池按6.2.5方法充电 b）以1I，（A）或制造商规定且不小于I3（A）的电流恒流充电至制造商规定的充电终止电压的1.1 倍或115%SOC后，停止充电； c)观察1 h。

试验步骤如下： a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b）将锂离子电池正、负极经外部短路10min，外部线路电阻不应大于5n c)观察1h。

试验步骤如下： a）锂离子电池按6.2.5方法充电 b）锂离子电池正负端子向下从1.5m高度处自由跌落到水泥地面上； c)观察1h

试验步骤如下： a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b）将电池置于温度箱内，以5C/min的速率由室温升温到130°C±2℃C并保温30min后停 c)观察 1h。

a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b 按照下列条件进行试验： 1）挤压方向：垂直于电池极板方向施压，或与锂离子电池单体在整车布局上最容易受到挤压的 方向相同； 2） 挤压头形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度L大于被挤压电池的尺寸，参见图1； 3） 挤压速度：不大于2mm/s； 4 挤压程度：满足电压达到0V、变形量达到15%、挤压力达到100kN、1000倍试验对象重量 4种条件中的1项后停止挤压。 c）观察1h。

图1锂离子电池单体挤压板示意图

试验步骤如下： a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b 用Φ5mmxΦ8mm的耐高温钢针，针尖的圆锥角度为45°～60°，针的表面应光洁、无锈蚀、无氧 化层及油污、以25mm/s±5mm/s的速度，从垂直于电池极板的方向贯穿，贯穿位置宜靠近所刺面 的几何中心，最后钢针停留在锂离子电池中； c 观察1h。

试验步骤如下： a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b）将锂离子电池浸入3.5%NaC1溶液（质量分数，模拟室温下的海水成分）中2h c）水深应完全没过锂离子电池。

a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b）锂离子电池放入温度箱中，温度箱温度按照表1进行调节，循环5次 c）观察1h。

表1温度循环试验一个循环的温度和时间

试验步骤如下： a）锂离子电池按6.2.5方法充电； b）锂离子电池放入低气压箱中，调节试验箱内气压为11.6kPa，温度为室温，静置6h c）观察1h

工况验证试验为定制化设计试验（可选），需要由电池应用厂家根据整车技术条件规定用于试验测试 的参数，并规定对应测试的性能需求指标，详细参见附录A。

测试对象为锂离子电池单体。试验步骤如下： a）锂离子电池单体按6.2.5方法充电； b）将锂离子电池放到等温量热仪绝热箱内，并接入充放电回路； 以室温1I（A）电流放电容量Ci为基准，调整电池到最高工作SOC； d 关闭绝热箱，设定绝热箱温度为T（°C），设定冷却箱温度低于绝热箱5～10°C（根据锂离子电池 发热功率大小设定），静置1h，直至等温量热仪功率稳定； e）根据厂家提供的用于发热功率测试的电池工作特征工况电流对锂离子电池进行充放电，持续循环 循环时间不少于1h且循环次数不少于3次，静置2h，测试并记录全过程中电池的发热功率； f）对电池发热功率全区间积分，得到产热量Q，根据充放电时间t计算平均发热功率P平均=Q/t。 注：绝热箱温度为发热功率的测试温度，由厂家根据电池使用及散热设计需求设定，

6.4.3不同温度及倍率下放电性能

测试对象为锂离子电池单体。试验步骤如下： a）锂离子电池单体按6.2.5方法充电； b）锂离子电池单体在温度T（℃）下搁置，直至电池温度一环境温度|≤2℃，以适应环境温度： 温度T（℃C）下，根据整车设计的环境及电流需求对锂离子电池单体放电，至厂家技术条件中规 定的放电终止电压； d）计量可用放电容量和能量（以Ah和Wh计），并记录放电过程电池极耳和表面最高温度点的温升 主：温度与倍率的正交试验设计方式参考附录B中表B.1。 试验过程中检测点温度不应超过65C或制造商与厂家协商确定的最高温度，否则停止试验，

6.4.4不同温度及倍率下充电性能

测试对象为锂离子电池单体。试验步骤如下： a）室温下，锂离子电池单体以1I1（A）电流放电达到放电终止电压，静置1h； b）锂离子电池单体在温度T（℃C）下搁置，直至电池温度一环境温度≤2℃C，以适应环境温度； c）温度T（C）下，根据整车设计的环境及电流需求对锂离子电池单体充电，至厂家规定的充电终 止条件，记录充电过程电池极耳和表面最高温度点的温升； d）锂离子电池单体在室温下充分搁置，直至电池温度恢复至室温； e）室温下，锂离子电池单体以1I1（A）电流放电至放电终止电压； f）计量放电容量和能量，作为该条件下锂离子电池单体的有效充入容量和能量（以Ah和Wh计）。 注：温度与倍率的正交试验设计方式参考附录B中表B.2。 试验过程中检测点温度不应超过65°C或制造商与厂家协商确定的最高温度，否则停止试验

6.4.5不同温度下的SOP及内阻特性

测试对象为锂离子电池单体。试验步骤如下： a）锂离子电池单体按6.2.5方法充电： b）室温下，以室温1Ii（A）放电容量为基准，调整电池待测SOC点； C 锂离子电池单体在温度T（℃）下搁置时间t，直至电池温度一环境温度≤2℃，以适应环境温 ； d 按照表2步骤进行脉冲充放电测试； e） 锂离子电池单体在室温下充分搁置，直至电池温度恢复至25±2℃C； f） 室温下，以室温1Ii（A）放电容量为基准，调整电池至下一待测SOC点； 重复步骤c）～d）； h 在每个测试SOC点，脉冲测试中电流变化如图2，电压随电流变化如图3，根据图3斜率得到直流

内阻R; i）按照公式(1)~(2)计算充电SOP及放电SOP：

i）按照公式(1)~(2)计算充电SOP及放电SOP：

表2功率及内阻脉冲测试步骤

注：表2中是以中功率电池为例说明功率及内阻脉冲测试步骤，对于低功率电池，电流幅值可根据电池制造商提供信息 等比例适当减小，对于高功率电池，电流幅值可根据电池制造商提供信息等比例适当增大。测试过程中的静置阶段可根据厂 家规定的搁置时间适当调整。

图2功率测试电流变化示意图

6.4.6工况循环寿命

率测试电压随电流变化示

测试对象为锂离子电池单体。试验步骤如下： a）锂离子电池单体按6.2.5方法充电； b）以室温1I（A）电流放电容量Ci为基准，调整电池到最高工作SOC； c）锂离子电池单体在温度T（℃）下搁置，待「电池温度一环境温度|≤2℃C，以适应环境温度； d 温度T（°C）下，根据厂家提供的用于寿命测试的电池工作特征工况电流对锂离子电池进行充放 电，持续循环N次（N为电池设计使用循环次数）； 锂离子电池单体在室温下充分搁置，直至电池温度恢复至室温； f）室温下锂离子电池单体按6.2.5方法充电； 室温下以1I1（A）电流放电至厂家规定的放电终止条件，记录放电容量Q； h 容量保持率=Q/Cix100%。

每批产品出厂前应在该批产品中随机抽样进行出厂检验。并按表3的规定进行。 主出厂检验中，若有一项或一项以上不合格时，应将该批产品退回生产部门返修普检，然后再次 若再次检验仍有一项或一项以上不合格，则判定该批产品为不合格。

7.2.1应在下列情况下进行型式检验：

a）新产品投产和老产品转产； b）结构、材料、工艺有较大变动时； c）产品停产半年后再进行生产时； d）转场； e）合同规定。

7.2.2在型式检验中，若有一项不合格时，应判定为不合格。

7.2.2在型式检验中，若有一项不合格时，应判定为不合格

照明标准规范范本表3锂离子电池单体检验项目

A.2电池应用厂家应根据整车技术条件规定性能

附录A （资料性附录） 工况验证试验的测试参数及性能需求指标

a 锂离子电池单体最大发热功率（特定温度下） b) 锂离子电池单体放电容量需求（特定温度及倍率下） C 锂离子电池单体充电容量需求（特定温度及倍率下） d 电池SOP需求表（不同温度及SOC下） e) 电池N次工况循环后容量保持率（N为电池设计使用循环次数） 注：测试项目中的温度T(℃C）根据电池使用环境确定，一般分为低温、室温和高温。试验过程中低温环境适应时间不 少于24h，高温环境适应时间不少于16h

探伤标准附录B （资料性附录） 不同温度及倍率下充电和放电试验设计参考表格

表B.1锂离子电池单体放电性能测试温度及倍率参考表

锂离子电池单体充电性能测试温度及倍率参者