《锂离子电池增量容量测试方法》编制说明

《锂离子电池增量容量测试方法》编制说明（征求意见稿）

4.1

3.4

2.6

4.6

一、任务简介任务来源

1.本项目是根据中国电池工业协会“关于《锂离子电池增量容量测试方法》等项团体标8准立项通知”（中电池协【】号）,申请号项目名称“锂离子电池增量容量202422023020,测试方法”进行制订主要起草单位为国联汽车动力电池研究院有限责任公司等制定本标准的目的

2.本项目致力于通过标准化测试和数值处理技术，精确获取锂离子电池增量容量曲线,构建增量容量特征参数集该参数集与锂离子电池健康状态相关，可以通过参数集提升电池状态评估的准确性，适用于电池全生命周期规范的测试方法将增强故障诊断的可靠性，预防热失控事故，促进新能源汽车产业的可持续发展制定本标准的意义

3.标准的意义在于确立一套锂离子电池增量容量分析测试方法，这对于适应锂离子电池市场规模的快速增长至关重要在过去三年中，全球锂离子电池的装机容量（以瓦时计）Wh已经从数十艾瓦时增长到数百艾瓦时，这一增长主要得益于电动汽车（）的快速普及以EV及便携式电子设备和储能系统的广泛使用根据国际市场研究机构的预测，未来几年内，随着技术进步、成本降低以及政策支持的加强，全球锂离子电池的装机容量预计将持续增长，预计到年将达到数千亿瓦时的规模2030健康状态评估对于确保电池性能、延长使用寿命、预防安全事故具有至关重要的作用随着电池装机容量的增加，对电池管理系统（）的需求也随之上升，以确保电池组的BMS安全性和可靠性准确的健康状态评估能够为电池的维护、更换和回收提供科学依据，降低运营成本，提升能源利用效率，同时减少环境影响锂离子电池的健康状态与其内部电化学过程密切相关，增量容量曲线提供了一种定量分析电池内部活性物质变化的有效手段通过分析增量容量曲线上的峰和谷，可以评估电池的老化程度和性能衰退因此，制定和遵循标准化的测试方法，对于获取准确可靠的健康状态评估参数，具有重要的实际应用价值和理论指导意义，有助于推动整个锂离子电池行业的健康发展和技术进步随着市场的不断扩大和对电池性能要求的提高，预计未来对高效、准确的电池健康状态评估方法的需求将更加迫切实施任务的组织简介

4.⑴归口管理单位中国电池工业协会中国电池工业协会，英文名称缩写CHINABATTERYINDUSTRY ASSOCIATION,CBIA,成立于年，经国家民政部注册批准，具有法人资格，为跨地区、跨部门、跨所有制的1988国家一级协会中国电池工业协会是在中华人民共和国民政部登记的社会团体，本会的党建领导机关是中央社会工作部中国电池工业协会的宗旨是为会员服务，反映企业和行业诉求，规范企业和行业的行为，维护会员的合法权益贯彻执行国家的政策法令，促进全行业经济、技术和管理水平的不断提高，推动全行业的发展中国电池工业协会的职能是对电池工业的政策提出建议，起草电池工业的发展规划和电池产品标准，组织有关科研项目和技术改造项目的鉴定，开展技术咨询、信息统计、信息交流、人才培训，为行业培育市场,组织国际国内电池展览会，协调企业生产、销售和出口工作中的问题中国电池工业协会通过管理、协调、服务和建立健全行规行约，强化全行业自律性管理，为政府和企业服务，在政府和企业之间起桥梁和纽带作用贯彻执行国家的政策法规，维护企业合法权益，促进全行业经济技术水平和管理水平的不断提高，推动全行业发展⑵组织实施单位⑶本标准起草工作组组长单位国联汽车动力电池研究院有限责任公司国联汽车动力电池研究院有限责任公司（以下简称“国联研究院”）是在工业和信息化部指导下，由有研集团牵头发起，联合国内多家整车企业、动力电池企业、材料企业和社会资本共同组建成立，股东单位家，包括有研集团、华鼎新动力基金家并列大股东，142中国一汽、上汽集团等家整车制造企业，宁德时代等家动力电池及配套材料企业，总注84册资本亿元

9.3国联研究院主要开展新能源汽车用动力电池共性技术研发、动力电池及关键材料测试验证、锂电产品设计制造及中试孵化三大主营业务年月，在工信部的支持下，依20166托国联研究院，建成我国首个国家制造业创新中心-国家动力电池创新中心外延构建中国汽车动力电池产业创新联盟，目前联盟成员单位余家年获批成立“国家动力电1802019池检测试验中心”，年获批成立“国家车用动力电池产品质量检验检测中心”，是我2020国新能源汽车动力电池行业唯一一家具备动力电池研发和中试试制能力的第三方检测机构近三年收入总体呈上升趋势，年收入为万元，年收入为万元，

20215930.

83202212920.69较去年同比上升；年收入为万元，较去年同期略有增长118%

202313040.63国联研究院累计承担了数十项国家级科技计划项目、申请专利余项，授权专利500300余项，获得三次省部级一等奖为充分利用粤深港澳区域成熟的动力电池产业集群和创新创业氛围，加快下一代电池及材料的技术创新和成果转化国联研究院与有研（广东）新材料研究院在佛山联合设立广东分中心，建设了动力电池及系统功能特性等测试验证能力目前，得到包括比亚迪等在内龙头企业的高度认可目前，检测试验中心服务覆盖高精尖客户，在新能源汽车销量排名前企业中，服务10企业占比达；在动力电池装机量排名前企业中，服务企业达另外正在规划新60%1070%的分中心，进一步提高中心的影响力和市场占有率

二、主要工作过程）本标准自年开始开展预先研究工作，标准起草工作组组织了多次标准讨论会12023年月项目批准后，在原预先研究的基础上对标准内容进行了进一步讨论和验证20241）年月日，秘书处在北京市组织召开了《锂离子电池增量容量测试方法》22024620本标准起草工作组第一次会议）国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院、中国第3一汽车集团有限公司、云山动力（宁波）有限公司、远景动力（江苏）技术有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、荣盛盟固利新能源科技股份有限公司、苏州清陶新能源科技有限公司以及多氟多新能源科技有限公司家单位的专家参加了会议一一会议重点讨论9了锂离子电池增量容量测试方法测试对象划分，测试条件的依据等问题，并就相关议题达成一致）年月日，起草工作组组长单位根据第一次会议对本标准的讨论结果，对42024713标准草稿进行了修改，形成了标准讨论稿（第版），秘书处将标准讨论稿（第版）发11送标准起草工作组成员单位征求修改、完善意见）年月日，秘书处在北京市组织召开了《锂离子电池增量容量测试方法》52024717标准起草工作组第二次会议）中国第一汽车集团有限公司、长春汽车检测中心有限责任公司、云山动力（宁波）6有限公司、苏州清陶新能源科技有限公司、多氟多新能源科技有限公司、远景动力（江苏）技术有限公司、荣盛盟固利新能源科技股份有限公司、北汽新能源蓝谷动力系统分公司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院等派代表参加了会议）本标准起草工作组组长单位报告了对标准文本的修改意见；工作组成员单位、有关7专家报告了对标准测试工况等方面的修订意见）会议详细讨论了本标准讨论稿（第版）的内容，对需要修改、完善的内容进行了81确认，并就相关问题达成一致

三、编制原则，标准的适用范围、主要内容.编制原则1⑴按照《标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则》的GB/T

1.1-20201要求和规定编制（）结合电动汽车市场现状、锂离子电池技术水平，确定锂离子电池增量容量测试方2法的适用范围，确定了测试试验条件及方法，规定了数据处理方法及特征参数的建立过程（）保持与》电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》和3GB/T31486GB/T36276《电力储能用锂离子电池》等标准的协调性（）本标准旨在实现定量评价电池热稳定性差异，建立电池产品分级依据基础，促进4我国新能源产业健康有序发展标准的适用范围

2.本文件适用于装载在电动汽车上的锂离子电池（包含液态锂离子电池及固态锂离子电池），其他类型（消费类、储能用、固态等）锂离子电池参照执行标准的主要内容

3.本文件规定了锂离子电池增量容量分析测试的范围、规范性引用文件、符号、试验条件、试验方法、数据处理方法及试验方法、数据处理方法及增量容量特征分析方法本文件规定的试验方法如下、预处理1蓄电池单体先以制造商规定的电流放电至制造商技术条件中规定的放电终止电压,搁置Iho若制造商未提供放电方法，则依据以下方法放电以的电流恒流放电至蓄电池单体达制造商技术条件中规定的放电终止电压，搁置12Iho、充放电测试2）充电方法a采用限流恒压法，将电池单体以的电流充电至制造商技术条件中规定的充电终止电15压随后，转为采用充电终止电压进行恒压充电，至充电电流降至时停止充电，搁

0.0511置Iho）放电方法b采用恒流放电法，将电池单体以的电流恒流放电至电池单体达制造商技术条件中规15定的放电终止电压，搁置lh本文件规定的数据处理方法如下、电压-容量数据插值方法1对蓄电池单体充放电的数据进行插值处理，按以下步骤进行）筛除充放电数据中重复的电压数据及其对应的容量数据；a）推荐采用三次样条插值法对充放电数据进行插值处理，使插值数据与原始数据差值b的标准差及均方根误差均小于

0.

01、电压-容量数据微分方法2推荐按以下数值微分方法处理充放电过程的电压-容量数据）对电压容量数据集中的第一个数据点，采用向前微分计算方法获得增量容量数据;a）对电压容量数据集中的最后一个数据点，采用向后微分计算方法获得增量容量数据；b）对于电压容量数据集中其它数据点，采用中心微分计算方法获得增量容量数据c本文件规定增量容量曲线特征参数如下表及表所示12表B.1蓄电池单体充电过程增量容量曲线特征值记录表第一主峰F1第二主峰F2第一主谷G1•••测试次数测试日期（N）峰位V V峰强dQ/dV峰位V V峰强dQ/dV谷位V V谷强dQ/dV峰俗位峰/谷强V dQ/dV1/V1/V1/VV1/V表B.2电池单体放电过程增量容量特征值记录表第一主峰F1第二主峰F2第一主谷G1•••峰/谷位测试日期测试次数N峰/谷强谷位VV峰位V V峰强dQ/dV峰位V V峰强dQ/dV谷强dQ/dV dQ/dVVV1/V1/V1/V1/V

四、指标或试验方法确定情况增量容量曲线分析主要基于锂离子电池充放电过程中的电压-容量曲线数据微分而获得影响电压-容量曲线的直接因素有温度及倍率测试温度

1.首先，电压-容量曲线受测试环境温度的影响，为保持测试结果的一致性，参考现有国标充放电测试时的温度规定，选取测试环境温度为25℃o测试倍率

2.倍率将会影响锂离子电池充放电过程中的极化过程，进而影响电压-容量曲线，微分处理过程会放大这种影响，进而使增量容量曲线出现明显的特征区别如图所示如图中所1示，倍率情况下峰强度明显下降，峰宽度变宽，峰特征减弱，不利于对电池健康状态的1C评估及倍率情况下，均能有明显的峰型，从节约时间的角度，易采用

0.1C

0.2C

0.2Co图1不同倍率情况下获取的增量容量曲线结果

五、涉及专利情况说明本标准不涉及专利

六、预期达到的社会效益等情况规范数据获取及处理过程

1.本标准的执行能够规范锂离子电池增量容量测试过程，提高测试的一致性，能够使前期获取的大量测试数据具有可对比性，有利于存量数据的价值发挥提高电池健康状态评估水平

2.规范化的增量容量曲线测试及分析方法，能够充分挖掘可对比的存量数据特征，并将这种特征与电池外部表现出的容量或者功率衰减相联系，进一步建立增量容量曲线特征与电池健康状态之间的联系依托这种关联，通过本标准的测试及数据处理分析，可提高对锂离子电池健康状态评估的准确性，并且可能发现非线性衰减过程特征，促进电池管理系统的预警及报警有效性及可靠性

七、采用国际标准和国外先进标准的程度本标准没有采用国际标准本标准制定过程中未查到与本标准相似的国际、国外标准本标准水平为国内先进水平

八、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的协调性本标准与引用的个标准《电动汽车术语》、《电动汽车用

1.3GB/T19596GB/T31486动力蓄电池电性能要求及试验方法》以及《电力储能用锂离子电池》GB/T36276内容协调，无矛盾本标准与现行法律、法规、规章的内容无矛盾和冲突

2.

九、重大分歧意见的处理经过和依据无

十、贯彻本标准的要求和措施建议为了便于熟悉本标准并更好、更有效的实施，建议实施时可以有个月准备期或过渡

1.6期标准发布实施后，可以在适当的时候组织本标准宣贯、培训会，推动标准得到正确实

2.施

十一、废止现行有关标准的建议无

十二、其他说明在本标准起草过程中，国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院、中国第一汽车集团有限公司、云山动力（宁波）有限公司、远景动力（江苏）技术有限公司、北京新能源汽车股份有限公司等工作积极性较高，全面参加了标准的起草工作，为标准起草提供了大量的标准参考资料，并进行了试验验证工作《锂离子电池增量容量测试方法》标准起草工作组年月202408。