ГОСТ Р МЭК 62660-2-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АККУМУЛЯТОРЫ ЛИТИЙ-ИОННЫЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДОРОЖНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Часть 2

Испытания на надежность и эксплуатацию с нарушением режимов

Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles. Part 2. Reliability and abuse testing

ОКС 29.220.20

         29.220.99

        43.120

ОКПД2 27.20.23.130

             27.20.23.140

Дата введения 2021-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Национальной ассоциацией производителей источников тока "РУСБАТ" (Ассоциация "РУСБАТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, и Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 044 "Аккумуляторы и батареи"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 июля 2020 г. N 393-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62660-2:2018* "Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 2. Испытания на надежность и эксплуатацию с нарушением режимов" (IEC 62660-2:2018 "Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles - Part 2: Reliability and abuse testing", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 62660-2-2014

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

На мировом рынке ускорилась коммерциализация электрических дорожных транспортных средств, включая аккумуляторные, гибридные и подзаряжаемые гибридные электромобили, что стало ответом на глобальные проблемы сокращения выбросов и обеспечения энергетической безопасности. Это в свою очередь привело к быстрому росту спроса на тяговые батареи высокой мощности и высокой плотности энергии. Одними из самых перспективных типов батарей для электромобилей считаются литий-ионные батареи. Для обеспечения базового уровня рабочих характеристик и получения необходимых данных для проектирования систем автомобиля и батарей необходимы стандартизованные методы испытаний по определению рабочих характеристик литий-ионных батарей.

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний на надежность и эксплуатацию с нарушением режимов литий-ионных аккумуляторов, используемых для приведения в движение транспортных средств, отличающихся от аккумуляторов других применений, в том числе для портативных и стационарных устройств, для которых методы испытаний установлены в других стандартах МЭК. Для автомобильного применения важно отметить специфику использования, то есть разнообразие конструкции автомобильных аккумуляторных батарей и систем, а также конкретные требования к аккумуляторам и батареям, соответствующие каждой из таких конструкций. Таким образом, целью настоящего стандарта является установление базовой методологии испытаний с определенной универсальностью, которая выполняет функцию общего первичного испытания литий-ионных аккумуляторов для использования в различных батарейных системах. Настоящий стандарт не устанавливает критерии прохождения испытаний, но содержит стандартную классификацию описаний результатов испытаний.

Настоящий стандарт связан с ИСО 12405-4 [1].

МЭК 62660-1 [2] устанавливает требования к рабочим характеристикам литий-ионных аккумуляторов, предназначенных для использования в электромобилях.

МЭК 62660-3 [3] устанавливает требования безопасности для литий-ионных аккумуляторов, предназначенных для использования в электромобилях.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на литий-ионные аккумуляторы, используемые для приведения в движение аккумуляторных (ЭМА) и гибридных (ЭМГ) электромобилей, и устанавливает методы испытаний на надежность и эксплуатацию с нарушением режимов.

Примечание 1 - Литий-ионный аккумулятор, используемый для приведения в движение подзаряжаемого гибридного электромобиля (ЭМГП), может быть испытан методом, применяемым для ЭМА или ЭМГ, в соответствии с конструкцией батарейной системы, на основе соглашения между изготовителем и потребителем.

Целью настоящего стандарта является установление порядка и условий проведения испытаний для определения основных характеристик тяговых литий-ионных аккумуляторов, используемых для приведения в движение ЭМА и ЭМГ. Испытания необходимы для получения данных о надежности и эксплуатации с нарушением режимов литий-ионных аккумуляторов, применяемых в различных конструкциях батарейных систем и модулей.

Настоящий стандарт устанавливает стандартную классификацию описания результатов испытаний, которую следует использовать при разработке различных конструкций батарейных систем и модулей.

Примечание 2 - Блоки аккумуляторов могут использоваться как альтернатива аккумуляторам в соответствии с соглашением между изготовителем аккумулятора и потребителем.

Примечание 3 - Требования безопасности литий-ионных аккумуляторов для электромобилей установлены в [3].

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

IEC 60068-2-64, Environmental testing - Part 2-64: Tests - Test Fh: Vibration, broadband random and guidance (Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-64. Испытания. Испытание Fh. Случайные колебания в широком диапазоне и руководство)

ISO 16750-3, Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 3: Mechanical loads (Транспорт дорожный. Условия окружающей среды и испытания электрического и электронного оборудования. Часть 3. Механические нагрузки)

ISO 16750-4, Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 4: Climatic loads (Транспорт дорожный. Условия окружающей среды и испытания электрического и электронного оборудования. Часть 4. Климатические нагрузки)

ISO/TR 8713, Electrically propelled road vehicles - Vocabulary (Дорожно-транспортные средства с электроприводом. Словарь)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ISO/TR 8713, а также следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/;

- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на http://www.iso.org/obp.

3.1 аккумуляторный электромобиль; ЭМА (battery electric vehicle; BEV): Транспортное средство, для движения которого используется электрическая энергия от единственного бортового источника - аккумуляторной батареи.

3.2 блок аккумуляторов (cell block): Группа аккумуляторов, соединенных вместе в параллельной конфигурации с или без защитных устройств, например предохранитель или резистор с положительным температурным коэффициентом (PTC), еще не оснащенный своим окончательным корпусом, выводами и электронным устройством управления.

3.3 гибридный электромобиль; ЭМГ (hybrid electric vehicle; HEV): Транспортное средство, для движения которого используется энергия от двух бортовых источников: аккумуляторной батареи и источника, работающего на топливе.

3.4 нормированная емкость (rated capacity ): Количество электричества в ампер-часах, определяемое в установленных условиях и заявленное изготовителем аккумуляторов.

Примечание 1 - Значение n в - продолжительность режима полного разряда, ч. В настоящем стандарте n=3 для ЭМА и n=1 - для ЭМГ, если не установлены другие требования.

3.5 базовый ток испытания (reference test current ): Ток в амперах, вычисляемый по формуле .

Примечание 1 - "1" имеет размерность времени в часах, ч.

Примечание 2 - См. [4], раздел 2.

3.6 комнатная температура (room temperature): Температура (25±2)°С.

3.7 литий-ионный аккумулятор (secondary lithium-ion cell): Аккумулятор, электрическая энергия в котором образуется в результате реакций внедрения и экстракции ионов лития между анодом и катодом.

Примечание 1 - Аккумулятор - это базовое промышленно выпускаемое устройство, которое является источником электрической энергии тока, получаемой прямым преобразованием химической энергии. Аккумулятор состоит из электродов, сепаратора, электролита, корпуса и клемм, и его конструкция позволяет заряжать его с помощью электрической энергии.

3.8 степень заряженности; СЗ (state of charge; SOC): Емкость, имеющаяся в аккумуляторе, выраженная в процентах от значения нормированной емкости.

     4 Условия испытаний

     4.1 Общие требования

Данные об используемых приборах и инструментах фиксируют в протоколах испытаний.

Примечание - Испытания образца и измерения на нем допускается проводить в закрепленном состоянии, рекомендованном изготовителем аккумулятора.

     4.2 Измерительные приборы

4.2.1 Диапазон измерения приборов

Приборы должны соответствовать измеряемым значениям напряжения и тока. Диапазон измерения приборов и методы измерения должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить точность, установленную для каждого испытания.

Для аналоговых приборов показания следует считывать с последней трети шкалы.

Допускается использовать любые другие измерительные приборы, если они обеспечивают требуемую точность измерений.

4.2.2 Измерение напряжения

Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть не менее 1 МОм/В.

4.2.3 Измерение тока

Система амперметр - шунт - провода должна иметь класс точности 0,5 или выше.

4.2.4 Измерение температуры

Прибор должен обеспечивать измерение температуры на поверхности аккумулятора. Диапазон и точность измерения прибора должны соответствовать требованиям 4.2.1. Температуру следует измерять в месте, которое наиболее точно отражает температуру аккумулятора. При необходимости температура может быть дополнительно измерена в других местах.

Примеры измерения температуры приведены на рисунке 1. Измерение температуры необходимо проводить в соответствии с инструкцией изготовителя.

     Рисунок 1 - Примеры измерения температуры аккумуляторов

4.2.5 Измерение других характеристик

Дополнительно могут быть определены другие характеристики с применением соответствующих измерительных приборов с учетом требований 4.3.

     4.3 Погрешность измерений

Суммарная погрешность результатов измерений не должна превышать следующих пределов:

a) ±0,1% для напряжения;

b) ±1% для тока;

c) ±2°С для температуры;

d) ±0,1% для времени;

e) ±0,1% для массы;