【文/電動汽車資源網 唐讓其】8月4日,國家標準委正式公布了《GB/T 34013-2017 動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》、《GB/T 34014-2017 汽車動力蓄電池編碼規則》和《GB/T 34015-2017 車用動力電池回收利用 餘能檢測》三項動力電池標準。以下是三項標準的重點解析:
《GB/T 34013-2017 動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》對於電池尺寸標準問題,有專家認為統一尺寸越早越好,也有企業人士認為電池產業發展太快,統一規格尺寸為時尚早。那麼,電池標準確定後,會帶來怎樣的影響?
(一)發布與實施時間
GB/T 34013-2017於2017年7月12日發布,於2018年2月1日開始實施,說明時間周期不超過1年,廠商如果要調整生產線,存在一定的困難。
(二)明確了使用範圍
GB/T 34013-2017標準明確規定了電動汽車動力電池單體、模塊和標準箱規格尺寸,適用於電動汽車上的鋰離子電池、金屬鉛化物鎳蓄電池和其他類型蓄電池。
(三)蓄電池單體規格
1.圓柱電池規格尺寸
註:N1——圓柱電池的直徑;N3——不包含極柱的電池高度。
我們能從GB/T 34013-2017標準中能夠看出,主要的圓柱電池尺寸有18650型、21700型、26650型、26700型、32700型和321340型,型號較少,一些型號工藝已經非常成熟了。
目前市面上應用最多的是18650電池,特斯拉最新應用在電動汽車上,中國許多車企也效仿採用該類電池,其工藝成熟、自動化程度高,且成本低。
近日,Model 3使用21700型電池動力應發熱議。對比18650電池與21700電池,21700電池能量密度提升20%以上,電池系統成本下降9%左右。
國內現在擁有18650、21700、26650、32650等圓柱電池路線,專家認為,對國內動力電池市場來說,確立標準還需要一段長時間的修行。
2.方形電池規格尺寸
註:N1——方形電池的厚度;N2——方型電池的寬度;N3——不包含極柱的電池高度。
由GB/T 34013-2017標準表3就能看出,方形電池的電池尺寸很多,市面上也有成千上萬中型號,導致工藝很難統一,大多數企業都是採用定製化生產。
不過,方形電池尺寸標準中,寬度上限定為8種尺寸,長度和寬度都有很自由的選擇空間。
3.軟包電池規格尺寸
註:N1——軟包電池的厚度;N2——軟包電池的寬度;N3——不包含極柱的電池高度。
從表4可以看出,軟包電池標準中,對厚度沒有要求,寬度有7種尺寸,而高度有更加多的選擇。
相比於其他型號電池而言,軟包電池具有安全性能、設計靈活、安裝方便、放電性能高、高低溫壽命和高循環壽命等優點,且和方殼電池比較,耐擠壓,不會發生劇烈爆炸。
業內專家預計,隨著電池路線的發展,軟包電池在新能源汽車市場的滲透率將不斷提升,未來軟包電池在各類電池中佔比有望超過50%。
(四)蓄電池模塊規格尺寸
註:N1——動力電池模塊的厚度;N2——動力蓄電池模塊的寬度;N3——動力蓄電池模塊的高度。
在電池模塊規格尺寸中,只對電池模塊的寬度進行限定,共有12種尺寸。在厚度和高度上有更多的選擇空間。
(五)電池標準箱規格尺寸
註:N1——電池箱的厚度/長度;N2——電池箱的寬度;N3——電池箱的高度。
在電池標準箱規格尺寸中,厚度、長度、寬度和高度都有很寬鬆的空間。
專家表示,動力電池規格尺寸的標準化使電池的快速規模化生產成為可能,並從整體上降低動力電池成本,同時,整車企業對配套電池企業的選擇餘地大大增加,也更容易實現技術的積累。
《GB/T 34014-2017 汽車動力蓄電池編碼規則》GB/T 34014-2017規定了動力電池編碼基本原則、編碼對象、代碼結構和數據載體。該標準發布,可在動力電池生產管理、維護和溯源、電動汽車關鍵參數監控,特別是在動力電池回收利用環節,憑藉可追溯性和唯一性,更加準確地確定動力電池回收的責任主體。
(一)發布與實施時間
GB/T 34014-2017於2017年7月12日發布,於2018年2月1日施行,同樣留給企業的調整生產線的時間只有不到1年的時間。
(二)編碼對象
GB/T 34014-2017中表示,編碼對象為汽車動力蓄電池包、蓄電池模塊、單體蓄電池及梯級利用電池蓄電池包、蓄電池模塊、單體蓄電池,且動力電池蓄電池包、蓄電池模塊與單體蓄電池,梯次利用的動力電池包、蓄電池模塊與單體蓄電池的編碼應建立對應關係。
(三)主要內容
在 GB/T 34014-2017包括主要內容為代碼結構組成、代碼結構表示方法、數據載體等。
其中,代碼結構組成分別為第一部分設計信息,第二部分生產信息,兩部分可以分別編碼或合併編碼,主要適用於梯次利用動力電池產品。
電池結構表示方法由廠商代碼、產品類型代碼、電池類型代碼、規格代碼、追溯信息代碼、生產日期代碼、序列號代碼和梯次利用代碼等8部分組成。
數據載體包括標識方式和標識符號兩部分組成。其中,標識的表現形式有一維碼和二維碼兩種,標識方式至少是這兩者之一。而標識的位置應固定在動力電池包、模塊和單體便於識讀、不易變形、不易磨損的位置,標識應不易替換。
《GB/T 34015-2017 車用動力電池回收利用 餘能檢測》隨著新能源汽車高速發展,動力電池大量應用在汽車上,而動力電池在使用5~8年退役後,如何更快更高效的進行二次利用,對電池的餘能檢測顯得尤為重要。本標準的發布,有利於廢舊動力電池二次使用安全性和科學性。從側面反映了動力電池安全隱患。
(一)發布與實施時間
GB/T 34014-2017於2017年7月12日發布,於2018年2月1日施行,同樣留給企業的調整生產線的時間只有不到1年的時間。
(二)適用範圍
GB/T 34014-2017標準規定了車用廢舊動力蓄電池餘能檢測的術語和定義、符號、檢測要求、檢測流程及檢測方法,且適用於車用廢舊鋰離子動力蓄電池和金屬氫化物鎳動力蓄電池單體、模塊的餘能檢測。
(三)主要內容
GB/T 34014-2017規定廢舊動力電池的作業程序應具備嚴格檢測流程和高安全性的要求來進行。檢測流程是進行動力蓄電池餘能檢測的最重要過程,包括外觀檢查、極性檢測、電壓判別、首次充放電電流判別、餘能測試等步驟。如下圖所示:
1.操作流程
說明:
Ya——動力蓄電池滿足企業技術規定條件中的外觀條件;
Na——動力蓄電池不滿足企業技術規定條件中的外觀條件;
Yb——動力蓄電池滿足企業技術規定條件中的電壓限值條件;
Nb——動力蓄電池不滿足企業技術規定條件中的電壓限值條件;
2.產品檢測
(1)在外部檢測方面,應該在光線良好的條件下進行檢測,採用目測法,主要檢測產品為動力電池模塊和單體,檢測動力電池變形、裂紋、漏液等,不對其進行餘能檢測。
(2)在信息採集方面,需要觀察動力電池外觀上的標籤,收集標稱電壓、標稱容量或標稱能量等基本信息。
(3)對電壓的判別,採用工具為電壓表,檢測內容為蓄電池類別,並判別電池極性。
(4)在首次充放電電流判別中,主要檢測產品為蓄電池單體和模塊。表1為蓄電池單體首次充放電電流判別:
對於有標籤且可以直接從標籤上獲得標稱電壓、標稱容量或標稱能量等信息,根據信息確定首次充放電電流。無標籤或者不可直接從標籤上獲得標稱電壓、標稱容量或標稱能量等信息,根據表1確定首次充放電電流。
(5)在I5的確定中,用電性能檢測儀以首次充放電電流恆流方式進行充放電試驗,按式以下計算I5:
式中:I5——5h率放電電流(A);Cf——以首次充放電電流恆流放電測得蓄電池容量(A•h)。
(6)而材料判別中,用電性能檢測儀進行充放電試驗,初步判定蓄電池材料類別。
最後,在前面步驟完成的情況下方可進行餘能檢測。
3.產品檢測方法
檢測方法方面,包括對單體與模塊的檢測方法。在單體方面主要按照GB/T 31486-2015中執行,對充電、室溫放電容量和蓄電池單體餘能進行檢測。同樣,模塊方面,也必須按照GB/T 31486-2015標準進行測試,除了模塊充電和室溫放電容量、餘能等進行執行外,增加了高低溫放電容量的檢測方法。
三項國家標準發布,使動力電池產品規格尺寸、編碼規則和回收利用餘能檢測有標準可依,對動力電池行業規範發展具有重要意義,對動力電池企業乃至新能源汽車產業都將產生影響,對動力電池回收的意義尤為重大。
(來源:電動汽車資源網 唐讓其)
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