GB/T 36972-2018英文版翻译 电动自行车用锂离子蓄电池

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Lithium-Ion Battery for Electric Bicycle​


1SCOPE

This Standard specifies the terms and definitions, symbols and model designation, requirements, test methods, inspection rules, and marking, packaging, transportation and storage, with respect to the lithium-ion batteries for electric bicycles.

This Standard is applicable to the lithium-ion batteries for electric bicycles (hereinafter referred to as batteries).

2NORMATIVE REFERENCES

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the editions cited apply. For undated references, the latest editions of the normative document (including any amendments) apply.

GB/T 191Packaging – Pictorial Marking for Handling of Goods
GB/T 2828.1-2012Sampling procedures for inspection by attribute -Part 1: Sampling schemes indexed by acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection
GB/T 2829-2002Sampling procedures and tables for periodic inspection by attributes (Apply to inspection of process stability)
GB/T 5169.16-2017Fire hazard testing for electric and electronic products – Part 16: Test flames -50 W horizontal and vertical flame test methods
GB/T 17626.2-2006Electromagnetic compatibility (EMC) – Testing and measurement techniques – Electrostatic discharge immunity test
GB/T 36945-2018Vocabulary of lithium-ion batteries for electric bicycle
GB/T 36943-2018Designation and marking requirements of lithium-ion batteries for electric bicycle
QB/T 4428Specification and dimension of Lithium-ion batteries for electric bicycle

3TERMS AND DEFINITIONS

​For the purpose of this document, the terms and definitions given in GB/T 36945-2018 and the followings apply. To facilitate its use, some terms and definitions contained in GB/T 36945-2018 are duplicated herein.

3.1
Rated capacity (C2)
capacity value of a battery determined under specified conditions and declared by the manufacturer
[GB/T 36945-2018, Definition 4.6]
3.2
Protective device
auxiliary device used to protect its safety when any exceptional temperature, voltage or current occurs to a cell or battery
4符号和型号编制
4.1符号
下列符号适用于本文件。
C2:2小时率额定容量(Ah);
Ca:初始容量,其数值等于3次J2(A)放电试验结果的平均值(Ah);
八:小时率放电电流,其数值等于0.5 C2(A)。
4.2型号编制
电池组的型号编制方法应符合GB/T 36943—2018的要求。
5要求 5.1总则
电池组的电性能应满足在公共道路上行驶的要求,电池组的安全性能应确保使用者在骑行、充电和储存时的安全。
电池组的外形尺寸和充放电接口应符合QB/T 4428的要求。
5.2电性能要求
5.2.1 J2(A)放电
按6.2.1规定的方法进行“(A)放电测试,电池组放电容量应在第三次或之前达到额定容量。
5.2.2 2J2(A)放电
按6.2.2规定的方法进行2J2(A)放电测试后,电池组放电容量应不低于初始容量的95%。
5.2.3低温放电
按6.2.3规定的方法进行低温放电测试后,电池组放电容量应不低于初始容量的70%。
5.2.4 高温放电
按6.2.4规定的方法进行高温放电测试后,电池组放电容量应不低于初始容量的90%。
5.2.5荷电保持能力及荷电恢复能力
按6.2.5规定的方法进行荷电保持能力及荷电恢复能力测试后,电池组荷电保持能力应不低于初 始容量的80%,荷电恢复能力应不低于初始容量的90%。
5.2.6长期贮存后荷电恢复能力
按6.2.6规定的方法进行长期贮存后荷电恢复能力测试后,电池组放电容量应不低于初始容量的 85%。
5.2.7循环寿命
按6.2.7规定的方法进行循环寿命测试,电池组循环寿命应不低于600次。
5.2.8 内阻
按6.2.8规定的方法进行内阻测试,电池组内阻值应不大于制造商的规定。
5.3安全要求 5 .3 .1 总则
电池组的安全要求模拟了其电气在保护装置失效,出现过充电、过放电和外部短路情况时电池组的安全可靠性要求;模拟了其在发生机械性意外情况时电池组的安全可靠性要求。
5.3.2 过充电
按6.3.2规定的方法进行过充电测试时,电池组应不起火、不爆炸。
5.3.3强制放电
按6.3.3规定的方法进行强制放电测试时,电池组应不起火、不爆炸。
5.3.4外部短路
按6.3.4规定的方法进行外部短路测试时,电池组应不起火、不爆炸。
5.3.5挤压
按6.3.5规定的方法进行挤压测试时,电池组应不起火、不爆炸。
5.3.6 机械冲击
按6.3.6规定的方法进行机械冲击测试时,电池组应不起火、不爆炸、不泄漏。
5.3.7振动
按6.3.7规定的方法进行振动测试时,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸,放电容量应不低于初始容量的95%。
5.3.8自由跌落
按6.3.8规定的方法进行自由跌落测试后,电池组应不起火、不爆炸。
5.3.9低气压
按6.3.9规定的方法进行低气压测试时,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。
5.3.10 高低温冲击
按6.3.10规定的方法进行高低温冲击测试时,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸。
5.3.11 浸水
按6.3.11规定的方法进行浸水测试后,电池组应不泄漏、不破裂、不起火、不爆炸。
54保护能力要求
5.4.1 总则
电池组应有异常工作或异常使用情况下的保护能力。
5.4.2过充电保护
按6.4.2规定的方法进行过充电保护测试时时,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸,工作正常。
5.4.3过放电保护
按6.4.3规定的方法进行过放电保护测试,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸,工作正常。
5.4.4短路保护
按6.4.4规定的方法进行短路保护测试时,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸,工作正常;瞬时充电 后,电池组电压应不小于标称电压。
5.4.5放电过流保护
按6.4.5规定的方法进行放电过流保护测试时,电池组应不泄漏、不起火、不爆炸;恢复后,电池组
应正常工作。
5.4.6静电放电
按6.4.6规定的方法进行静电放电测试后,电池组工作应正常。
5.5组合外壳安全要求 5.5.1模制壳体应力
按6.5.1规定的方法进行模制壳体应力测试后,电池组外壳应无发生内部组成暴露的物理形变。
5.5.2壳体承受压力
按6.5.2规定的方法进行壳体承受压力测试后,电池组应不破裂、不起火、不爆炸。
5.5.3壳体阻燃性
按6.5.3规定的方法进行壳体阻燃性测试后,非金属材料的电池组壳体应符合V-0等级的要求。
5.6其他要求
5.6.1 外形尺寸
电池组的外形尺寸应符合QB/T 4428的要求。
5.6.2 充放电接口
电池组的充电和放电接口应符合QB/T 4428的要求。
5.6.3 外观
电池组的外观应清洁、无镑蚀、无划痕、无变形、无机械损伤,蓄电池组应无漏液。
5.6.4极性标志
产品标志应完整、准确、清晰、牢固。
6试验方法
6.1试验条件 6.1.1 环境要求
除另有特别规定外,测试应在以下环境进行:
——温度:20°C±5°C;
——相对湿度:不大于85%;
大气压力:86kPa〜106kPa。
6.1.2测量仪器和设备要求
测量仪器和设备的精度符合如下要求:
a) 测量电压、电流、温度的仪表精度应不低于±0.5%;
b) 测量时间用的仪表精度应不低于±01%;
c) 称量重量的衡器精度应不低于±0.5%;
d) 测量外形尺寸的量具,其分度值不应大于1mm;
e) 恒流源的电流可调,在恒流充电或放电过程中,电流变化在±0.5 %范围内;
f) 恒压源的电压可调,在恒压充电过程中,电压变化在±0.5%范围内。
6.2电性能测试
6.2.1 J2(A)放电
6.2.1.1 充电
若企业未提供充电方法,电池组采用以下方法进行充电。
充电前,电池组以J2(A)恒流放电至终止电压。在温度为23°C±2°C的环境中,以0.4J2(A)充电, 当电池组的端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.04J2(A),最长时 间不大于8h,停止充电。
6.2.1 .2 放电
在温度为23C±2C的环境中,电池组按6.2.1.1规定的方法充电结束后搁置0.5h〜1h,以“(A) 电流恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。上述测试重复3次;计算3次测试结果的平 均值为初始容量Ca。
6.2.2 2J2(A)放电
在温度为23C±2 C的环境中,电池组按6.2.1.1规定的方法充电结束后搁置0.5h〜1h,以 2 J2 (A)电流恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。
6.2.3低温放电
在温度为23C±2C的环境中,电池组按6.2.1.1规定的方法充电结束后,将其放人温度为一20C ±2C的低温箱中恒温搁置16h,之后在此温度环境中以272(A)电流恒流放电至终止电压,记录放电 时间,计算放电容量。
6.2.4 高温放电
在温度为23C±2C的环境中,电池组按6.2.1.1规定的方法充电结束后,将其放人温度为55C ±2C的高温箱中恒温搁置5h,之后在此温度环境中以272(A)电流恒流放电至终止电压,记录放电时 间,计算放电容量。
6.2.5荷电保持能力及荷电恢复能力 6.2.5.1荷电保持能力
在温度为23 C±2 C的环境中,电池组按6.2.1.1规定的方法充电结束后,开路放置在温度为
20°C±5°C的环境中28天,之后在温度为23°C±2°C环境中,以J2(A)恒流放电至终止电压,记录放 电时间,计算放电容量。
6.2.5.2荷电恢复能力
在温度为23°C±2°C的环境中,做完荷电保持测试的电池组按6.2.1.1规定的方法充电,充电结束 后放置0.5h〜lh,之后在此温度环境中以“(A)恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。
上述电池组放电容量测试可重复进行3次,当其中有一次放电容量符合5.2.5要求时,即可终止该 项目测试。
6.2.6长期贮存后荷电恢复能力
选取生产日期在90天内的电池组,在温度为23 °C±2 °C的环境中,按6.2.1.1规定的方法充电结 束后,放置0.5 h〜1 h,之后以J2(A)电流恒流放电1 h,然后在温度为20 °C±5 °C的环境中贮存90天。 贮存期满后取出电池组,在温度为23C±2C的环境中,按6.2.1.1规定的方法充电,充电结束后搁置 lh,之后以“(A)恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。
上述电池组放电容量测试可重复进行4次,当其中有一次放电容量符合5.2.6要求时,即可终止该 项目测试。
6.2.7循环寿命
在温度为23°C±2°C的环境中,电池组按6.2.1.1规定的方法充电结束后搁置0.5h,之后以72(A) 电流恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电容量。
电池组一个充放电循环测试结束后搁置0.5h,再进行下一个充放电循环,直至连续两次放电容量 低于初始容量的60%Ca,即可终止该项目测试。
6.2.8 内阻
电池组的内阻一般用交流法进行测试。
测试前,在温度为23°C±2°C的环境中,电池组应以72(A)电流恒流放电至终止电压。电池组按 6.2.1.1规定的方法充电结束后,在温度为20°C±5°C的环境中搁置1h〜4h,之后对电池组施加电流 有效值为7a、频率为1.0kHz±0.1kHz的交流电,用交流表测量交流电压有效值Ua,测量时间1s〜 5 s。所有电压在电池组的端子进行测量,不包括承载电流的接触点。电池组的交流内阻值只a。按式(1) 计算:

式中:
交流内阻值,单位为欧姆(fl);
交流电压有效值,单位为伏特(V);
交流电流有效值,单位为安培(A)。
注:宜选择峰值电压低于20mV的交流电。
6.3 安全测试
6.3.1 试验要求
安全测试应在有强制排风条件及防爆措施的环境下进行。在进行6.3.2、6.3.3、6.3.4测试时,电池 组应拆除保护装置。安全测试前所有电池组按6.2.1.1规定的方法进行充电,充电后搁置0.5h〜1h, 在24h以内进行测试。
6.3.2 过充电
按6.3.1规定的方法准备后,电池组用恒流稳压源以I2(A)恒流、限压^X5VU为电池组内单体 电池或单体电池并联块的串联级数)充电90min,之后搁置6h,目检蓄电池组外观。当电池组在充电 中出现爆炸、起火时停止充电,测试结束。
6.3.3强制放电
按6.3.1规定的方法准备后,将电池组中的任何一个单体电池进行放电至终止电压,其余单体电池 均为充满电状态,之后对电池组以2I2(A)恒流放电60 min,目检电池组外观。
6.3.4外部短路
按6.3.1规定的方法准备后,将电池组的正负极用电阻80mn士20mn的外线路进行短路,直至电 池组电压小于0.2V,目检电池组外观。
6.3.5 挤压
按6.3.1规定的方法准备后,将电池组放置在一侧是平板,一侧是异形板的中间,异形板的压头垂 直于电池组中单体排列方向(图1所示)。异形板的半圆柱形挤压头的半径为75 mm,半圆柱体的长度 大于被挤压电池的尺寸,但不超过1m。
挤压速度为(5士1)mm/S,当挤压至电池组原尺寸的70%,或挤压力达到30kN时保持5min,之后 下载挤压力,观察其外观1h。
每个电池组只接受一次挤压。
6.3.6 机械冲击
按6.3.1规定的方法准备后,用刚性固定的方法(该方法能固定单体电池或电池组的所有表面)将 电池组固定在测试设备上。在电池组三个互相垂直的方向上各承受三次等值的冲击,至少要保证一个 方向与水平面垂直。
每次冲击在最初的3 ms内,最小平均加速度为75 g,峰值加速度在125 g和175 g之间。
目检电池组外观。
6.3.7振动
按6.3.1规定的方法准备后,电池组直接安装或通过夹具安装在振动测试机的台面上,按表1规定 的步骤进行简谐振动测试。
电池组振动测试的振幅为0.76 mm,最大行程为1.52 mm,振动频率在10 Hz〜55 Hz之间,以 1Hz/min的速率变化。振动测试分别在电池组的X,Y,Z方向上进行,每个方向在频率10 Hz〜55 Hz 之间扫频循环的测试时间为90min±5min。
测试结束后搁置1h,目检电池组外观,并以J2 (A)恒流放电至终止电压,记录放电时间,计算放电
容量。
6.3.8自由跌落
按6.3.1规定的方法准备后,将电池组放置在高度(最低点高度)为1 000 mm的位置,以X,Y,Z 三个方向自由跌落到水泥板面上各一次。测试结束后目检电池组外观。
6.3.9低气压
按6.3.1规定的方法准备后,将电池组放置在真空箱中,逐渐减小其内部气压至不大于11.6kPa(模 拟15 420 m高度)并保持6h,目检电池组外观。
6.3.10 高低温冲击
按6.3.1规定的方法准备后,将电池组放置在温度为72°C±2°C的环境中4h,然后在30mn内降 温至20°C±2°C并恒温2h,再在30min内降温至一20°C±2°C并恒温4h,最后在30min内升温至 20C±2C并恒温2h,连续重复以上步骤4次。电池组在5次高低温冲击循环后,将其放置在温度为 20°C±5°C的环境中7天,目检其观察。
6.3.11 浸水
按6.3.1规定的方法准备后,将电池组浸没在温度为20°C±5°C的水槽中(以水淹没电池组最上端 为准)24h,之后取出电池组放置在符合6.1规定的环境中4h,目检电池组外观。
6.4安全保护能力测试 6.4.1测试要求
安全保护能力测试人员应在有安全保护施的条件下进行操作,电池组应配有安全保护装置。
6.4.2过充电保护
电池组按6.2.1.1规定的方法进行充电后,将其连接在直流电源上进行充电。测试电压设定为被测 电池组标称电压的1.5倍,电流设定为2 J2(A),持续充电24h,目检电池组外观。
6.4.3 过放电保护
电池组按6.2.1.1规定的方法进行充电后,将其以“(A)放电至终止电压,之后再继续以0.2 h(A) 恒流放电24h,目检电池组外观。
6.4.4 短路保护
电池组按6.2.1.1规定的方法进行充电后,用80mn±20mfl外线路分别对其充电端和放电端的正 负极短路0.5 h,目检电池组外观。然后将外线路断开,在保护装置恢复工作后,测量并记录电池组充电 端和放电端的电压。
6.4.5放电过流保护
电池组按6.2.1.1规定的方法进行充电后,按制造商规定的最大放电电流值的1.5倍放电1h,目检 电池组外观。
6.4.6 静电放电
电池组按GB/T 17626.2—2006电子放电要求进行测试。在4kV中对电池组进行接触放电测试, 在8kV中对电池组进行空气放电测试。静电放电结束后,检查保护装置是否正常工作。
注:本试验是测试电池组在静电放电下的承受能力。
65组合外壳安全测试
6.5.1模制壳体应力
电池组按6.2.1.1规定的方法进行充电后,将其放置在70°C±2°C的恒温箱中7h,之后取出电池 组并将其恢复至室温,目检电池组的外观。
6.5.2壳体承受压力
电池组按6.2.1.1规定的方法进行充电后,将直径为30 mm圆柱体的一个端面分别放置在电池组 外壳的顶部、底部、侧面上,在圆柱体的另一个端面上施加一个250 N的力,保持60s,目检电池组的 外观。
6.5.3壳体阻燃性
非金属材料的电池组外壳按照GB/T 5169.16—2017进行测试。
6.6其他要求
6.6.1 外形尺寸
用长度尺和游标卡尺对电池组的外形尺寸和安装尺寸进行测量。
6.6.2 充放电接口
目检电池组充电与放电接口是否符合QB/T 4428规定的接口。
6.6.3 外观
目检电池组是否有漏液,外观是否符合标准要求。
6.6.4极性标志
目检电池组的标志是否完整、准确、清晰、牢固。
7检验规则 7.1总则
产品应经生产企业质量检验部门检验合格,并附有合格证后才可出厂。
产品检验分出厂检验、周期检验和型式检验。
7.2 出厂检验
7.2.1检验依据
出厂检验按照GB/T 2828.1—2012的规定,在出厂连续系列批的成品中抽取样本进行逐批检验。
7.2.2单位产品
批中的单位产品:组。
7.2.3批质量
提交检验批的质量水平,以不合格品百分数表示。
7.2.4抽样方案
采用一次抽样方案。检验开始时应采用正常检验。检验项目、检验水平(IL)、不合格分类、接收质 量限(AQL)见表2。
7.2.5其他
检验批用于供需双方交货验收时,可以在合同中对8.2规定的要求另作约定。
7.3周期检验 7.3.1检验依据
周期检验按照GB/T 2829—2002的规定,从逐批检验合格的某个批或若干批中抽取样本进行
检验。
7.3.2检验周期
检验周期:试验1组为6个月,试验组2组为12个月,试验3组为24个月;也可在订货合同中针对 不同试验组规定不同的检验周期。
7.3.3单位产品
批中的单位产品:组。
7.3.4批质量
提交检验批的质量水平,以不合格品百分数表示。
7.3.5抽样方案
采用一次抽样方案。检验项目、判别水平(DL)、不合格分类、不合格质量水平(RQL)、样本量(《)、 判定数组等具体内容见表3。
7.4型式试验
7.4.1 检验规定
当发生下列情况之一时,应进行型式检验:
——新产品鉴定或产品的改型设计、结构、工艺、材料有较大变动后的生产定型检验时;
——产品停止生产半年以上又恢复生产候批量生产检验时;
——合同环境下用户提出要求时。
试验使用的电池组的制造期限不应超过3个月,型式试验的样品应是经出厂检验合格的产品。
7.4.2检验样本和检验程序
在无特殊要求时,进行型式检验的样本,应从出厂检验合格的产品中按周期检验所需的样本数量随 机抽取。
型式试验检验项目、程序按表4规定;样品数量为16组,样品编号为1组〜16组。
7.4.3 检验判别
产品的型式检验应全部合格。如有一项不合格时,允许重新抽取加倍数量的产品,对该不合格项目 进行复检。如仍不合格,则本次产品型式检验判为不合格。
8标志、包装、运输及贮存
8.1 标志
8.1.1电池组标志。
在产品的醒目部位应清晰和永久性地标上可溯源的特征符号标志,电池组应有下列标志:
a) 制造厂名或商标;
b) 产品名称与型号;
c) 标称电压与额定容量;
d) 正负极性标志;
e) 制造日期或批号;
f) 环保标志(回收标志)
g) 必要的安全警示说明;
h) 最大工作电流。
8.1.2外包装标志。
产品外包装应有以下标志:
a) 制造厂名与厂址;
b) 产品名称;
c) 型号规格;
d) 标准编号、名称(也可标在产品或说明书上);
e) 箱体尺寸(长X宽X高)及体积;
f) 数量;
g) 每箱净重与毛重;
h) “小心轻放”“怕湿”等储运图示标志;
1)出厂日期;
j) 邮编与联系电话。
8.1.3合同环境下可按需方要求标志。
8.2包装
8.2.1出厂产品应附有产品合格证、装箱单、产品说明资料。
8.2.2每只产品都应采用单个小包装,外用纸箱或其他箱包装,捆扎牢固。特殊情况,可根据需方(合 同)要求确定。
8.3运输
装有产品的包装箱应按照GB/T191规定的进行装卸和运输。搬运时应轻拿轻放,不应抛掷。在 运输过程中应防止剧烈振动、冲击或挤压,不应日晒、雨淋,严禁与易燃物品和活性化学品混装运输。
8.4贮存
8.4.1产品应贮存环境温度为一5 °C〜35 °C,相对湿度不大于75%的清洁、干燥、通风的,并能防雨、 雪的室内,不应与酸、碱等腐蚀性物质或起尘物品存放在一起。不应受阳光直射,离火源和热源(暖气设 备等)不得少于2 m。
8.4.2装有产品的箱体应放妥垫起,距地面不应小于100 mm,堆垛高度不应超过2 m。
8.4.3产品的贮存期通常为2年。

 

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