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做好鋰電池的檢驗測試,新國標電動自行車輕松續(xù)航百公里
更新時間:2021-12-17 點擊次數(shù):1476

GB17761-2018《電動自行車安全技術規(guī)范》新國標以及實施近兩年了,隨著城鎮(zhèn)化加速,交通擁堵日趨嚴重、城市的邊界不斷擴張,催生了用戶對電動自行車續(xù)航超級里程的需求,在此背景下,隨之而來的,兩輪電動車的“續(xù)航焦慮”逐漸凸顯。通勤距離越來越長,但自新國標頒布后對電動自行車/電動摩托車的電機功率、蓄電池標稱電壓都做了具體規(guī)定要求,兩輪電動車的續(xù)航能力不可避免出現(xiàn)了一定縮水情況。尤其隨著冬天來臨,電動車的續(xù)航里程在原有基礎上再次衰減,實在令人頭疼。

 

“100公里是個坎兒”,有電動車行業(yè)分析人士向中國家電網(wǎng)記者表示,在額定功率、電池電壓等有了上限值的基礎上,兩輪電動車續(xù)航能力要達到100公里是比較難實現(xiàn)的。盡管目前市面上一些品牌宣傳中打出了“一次充電100公里甚至200公里”的口號,但實際上,大多數(shù)品牌的產(chǎn)品都是將電池容量進行了不斷加大,所以才跑得遠。“加大電池容量確實可以獲得更遠續(xù)航,不過,技術雖然可行,卻也會帶來高昂的成本,難以在市場推廣”。另外還存在一個問題,電池容量的加大一定程度也就加大了整車的質(zhì)量,但新國標又對包括電池在內(nèi)整車質(zhì)量有一定要求(不超過55公斤),如果搭載電池屬于本身質(zhì)量就比較大的鉛酸電池,不斷疊加容量則又會加大企業(yè)對電池之外整車設計的質(zhì)量把控難度。

 

不過,在符合GB17761-2018《電動自行車安全技術規(guī)范》新國標的前提之下,也不乏有一些電動車做到了長續(xù)航,上述行業(yè)分析人士告訴記者,在同樣規(guī)格下,如愛瑪、雅迪、臺鈴等頭部品牌通過技術創(chuàng)新,在兩輪電動車的續(xù)航方面都做得較為出色。以愛瑪為例,作為百公里電動車kai創(chuàng)者,愛瑪在2021年初推出了應對全騎行場景的引擎MAX系統(tǒng),實現(xiàn)了“百公里·不充電”的核心技術突破。據(jù)愛瑪電動車相關負責人向記者介紹,引擎MAX系統(tǒng)是愛瑪歷時2年時間整合專家團隊,找到影響續(xù)航根本原因后,重新搭建技術系統(tǒng),對電池、電控、電機、輪胎、照明、制動等核心域及其相互作用進行了大量實驗,才最終形成的“一次充電·百公里續(xù)航”核心技術。而截至目前,據(jù)了解愛瑪已經(jīng)完成了從引擎MAX到引擎MAX6的迭代,實現(xiàn)了“充電2小時,暢行百公里”的升級。

 

臺鈴電動車旗下超能系列多款車型的續(xù)航表現(xiàn)也十分出色,據(jù)相關內(nèi)部人士介紹,臺鈴超能系列車型搭載了云動力4.0省電系統(tǒng),在能量儲備、電池性能、整車性能、能效與轉(zhuǎn)化上都得到了更高的提升和優(yōu)化,可實現(xiàn)“一次充電·雙倍里程”的續(xù)航實力,整車綜合性能提升約97%,不管是日常通勤,還是工作需求(送外賣等)都能夠輕松應對。

 

對消費者而言,電動車跑得遠是關鍵,用戶既需要優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品體驗,更需要過硬的品質(zhì)保障。對此,上述行業(yè)分析人士表示,希望能有越來越多的品牌通過技術創(chuàng)新而不是簡單粗暴地依靠電池疊加來延長續(xù)航,用技術戰(zhàn)取代價格戰(zhàn),聚焦用戶需求,回歸產(chǎn)品本身。

 

除了在對額定功率、電池電壓限值的同時,GB17761-2018《電動自行車安全技術規(guī)范》新國標對兩輪電動車(含電池)的整車質(zhì)量也有一定要求——不超過55公斤。這種情況下,作為整車上最“重”的一個零配件,電池材質(zhì)的選擇尤為重要。

 

我們都知道,兩輪電動車的電池有鋰電池和鉛酸電池之分,與鉛酸電池相比,鋰電池的z大優(yōu)勢便是重量輕。同樣是48伏、12安時,一組鉛酸電池重量能達到16公斤左右,而鋰電池大約為4公斤,很顯然,面向兩輪電動車領域的未來,鋰電池越來越占據(jù)重要核心地位。但伴隨而來的,時至今日,電動車鋰電池的充電安全問題并沒有得到*解決。據(jù)消防救援局統(tǒng)計,今年1-7月,全國發(fā)生電動車火災事故6462起。從起火原因看,電氣故障和自燃是造成電動車火災的主要原因,分別占電動車火災總數(shù)的62.1%和23.5%;而電池單體故障、充電過長等便是導致電動車電氣火災的根本原因。

 

“‘輕’是鋰電池的優(yōu)勢,但由于目前一些鋰電的技術并不十分成熟,于是就存在引發(fā)火災等安全隱患”,愛瑪電動車相關負責人向記者分析稱,目前電動車的動力鋰電池分為三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池等技術路線,近年來新能源汽車、兩輪電動車引起火災的案例屢見不鮮,其中很大一部分原因都來自于三元鋰電池。“三元鋰電池就像5號電池那種,是一節(jié)一節(jié)組裝起來的電池組,目前電動車尤其像特斯拉等新能源電動車都用的是三元鋰電池”。據(jù)該負責人介紹,三元鋰電池其成分十分活躍,在高溫下極易發(fā)生起火事件。而很多小的電池廠家,通常從舊電動汽車領域回收電芯,通過拆解電芯組裝成新的電池包在市面上銷售。而用戶往往因為性價比因素考慮就選擇了這樣的電池包,也就容易導致一些安全隱患的發(fā)生。

 

相較于自析氧、自助燃的三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池在成本、安全性方面具有相對優(yōu)勢。比如愛瑪電動車搭載的錳酸鋰電池,據(jù)愛瑪電動車相關負責人介紹稱,“錳酸鋰的熱分解溫度不僅高于三元鋰材料,也高于磷酸鐵鋰的峰值熱分解溫度,因此安全性更好”。同時,相較于低溫性能較差的磷酸鐵鋰電池,錳酸鋰電池的低溫特性更好。據(jù)了解,搭載錳酸鋰電池的愛瑪電動車可以實現(xiàn)-20℃也能保持正常行駛。“目前電動車行業(yè)在鋰電池領域還沒有相關規(guī)范,所以導致大家對電動車有一些恐慌”,愛瑪電動車相關負責人說,希望通過搭載錳酸鋰電池的愛瑪電動車,能夠使更多用戶看到并了解到,鋰電池的安全性也是有差別的,正常來說,錳酸鋰電池安全性相對較好。

 

除了對鋰電池類型的更優(yōu)選擇,面對電池安全問題,相關車企上下游產(chǎn)業(yè)也正在新的電池技術領域拼盡全力。今年7月末,寧德時代發(fā)布了第一代鈉離子電池,據(jù)寧德時代表示,鈉離子電池在低溫性能、快充、環(huán)境的適應性等方面具有*的優(yōu)勢,與鋰離子電池相互兼容互補。除了寧德時代,中科海鈉、愛瑪科技等也相繼發(fā)布了對鈉離子電池的相關研發(fā)進展。

 

還有什么途徑能有效預防電池火災事件的發(fā)生?那想必依然要歸根到技術創(chuàng)新了。愛瑪相關負責人向記者介紹了他們最新的防火墻2.0技術。據(jù)了解,該技術系統(tǒng)加入了芯片處理能力,應急處理更及時,具備了過充保護、過流保護、短路保護、過熱保護、不充電時充電回路無電壓、電門鎖斷開時整車不帶電、更快更有效的短路保護功能等全新升級的技術,能夠更好地防范風險,保障用戶的用車安全。

 

“鋰電池或者說三元鋰電池燃燒發(fā)生火災以后,其最大的危害在于里面不*燃燒的氣體以及一些毒性氣體,像一氧化碳、氟化氫等,導致著火以后往往會造成人員的傷亡”,中國科技大學火災科學國家重點實驗室教授孫金華建議,從安全角度出發(fā),人們應該盡量避免在家中給兩輪電動車充電,政府則應該加大組織和投入,創(chuàng)造條件,引導用戶在室外安全充電。而從行業(yè)發(fā)展、企業(yè)創(chuàng)新的角度來講,前文行業(yè)分析人士認為,相關電動車企業(yè)需要積極探索安全性能更高的電池技術,如錳酸鋰電池、鈉離子電池等。同時,通過創(chuàng)新研發(fā)植入類似防火墻安全系統(tǒng),增強防靜電和強電磁干擾,智能預防過放過充、短路問題,提升電池故障檢測速度等,進一步為用戶電動車電池安全使用提供保障。

 

另外,有效的在對鋰電池產(chǎn)品進行倉庫來料驗貨檢驗,也是保障自家的電動自行車產(chǎn)品安全性的重要環(huán)節(jié),下面就關于電動自行車用鋰離子蓄電池的檢驗規(guī)范和要求,Delta德爾塔儀器帶領我們進行了系統(tǒng)化的梳理,僅供大家參考選擇合適的檢驗儀器設備:

 

GB/T 36972-2018《電動自行車用鋰離子蓄電池》檢測儀器設備清單

序號

測試項目

本標準條款

關鍵設備設名稱

輔助功能/

引用標準能力說明

價格

(萬元)

推薦廠家品牌

要求

試驗方法

6.2 電性能測試 (建議測試在有防爆措施的環(huán)境下進行?。?/span>

1. 

I2(A)放電

5.2.1

6.2.1

① 電池充放電測試系統(tǒng)(60V/30A)

(推薦型號:GS-CT60V/30A)

② 過充過放防爆試驗箱(4箱式)

(推薦型號:GS-MST940)

1) 可選配充放電測試通道數(shù)和測試額定電流、電壓;

2) 防爆箱標配防爆泄壓口、強力排風扇、補風口、可移動式地腳。

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

2. 

充電

6.2.1.1

3. 

放電

6.2.1.2

面議

4. 

2I2(A)放電

5.2.2

6.2.2

5. 

低溫放電

5.2.3

6.2.3

① 電池充放電測試系統(tǒng)(60V/30A)

(推薦型號:GS-CT6030)

② 高低溫沖擊試驗箱(-40℃~150℃)

(推薦型號:GS-THE8002)

③ 過充過放防爆試驗箱(4箱式)

(推薦型號:GS-MST940)

1)可選配充放電測試通道數(shù)和電流、電壓;

2)可選配高低溫試驗箱內(nèi)箱容積和溫度范圍;

3)防爆箱標配防爆泄壓口、強力排風扇、補風口、可移動式地腳。

面議

東莞高升科技

(品牌:德爾塔儀器)

面議

6. 

高溫放電

5.2.4

6.2.4

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

7. 

荷電保持能力及荷電恢復能力

5.2.5

6.2.5

① 電池充放電測試系統(tǒng)(60V/30A)

(推薦型號:GS-CT6030)

② 恒溫恒濕試驗箱(-40℃~150℃)

(推薦型號:GS-THK6008)

③ 過充過放防爆試驗箱(4箱式)

(推薦型號:GS-MST940)

1)可選配充放電測試通道數(shù)和電流、電壓;

2)可選配恒溫箱內(nèi)箱容積和溫度、濕度范圍;

3)防爆箱標配防爆泄壓口、強力排風扇、補風口、可移動式地腳。

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

8. 

荷電保持能力

6.2.5.1

面議

9. 

荷電恢復能力

6.2.5.2

10. 

長期貯存后荷電恢復能力

5.2.6

6.2.6

面議

11. 

循環(huán)壽命

5.2.7

6.2.7

12. 

內(nèi)阻

5.2.8

6.2.8

① 電池內(nèi)阻測試儀

(推薦型號:HK3561R)

② 恒溫恒濕試驗箱(-40℃~150℃)

(推薦型號:GS-THK6008)

可選配恒溫箱內(nèi)箱容積和溫度、濕度范圍。

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

面議

6.3 安全測試(安全測試應在有強制排風條件及防爆措施的環(huán)境下進行!)

13. 

過充電

5.3.2

6.3.2

① 電池充放電測試系統(tǒng)(60V/30A)

(推薦型號:GS-CT60V/30A)

② 過充過放防爆試驗箱(4箱式)

(推薦型號:GS-MST940)

1)可選配充放電測試通道數(shù)和測試額定電流、電壓;

2)防爆箱標配防爆泄壓口、強力排風扇、補風口、可移動式地腳。

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

14. 

強制放電

5.3.3

6.3.3

面議

15.

外部短路

5.3.4

6.3.4

① 外部短路試驗機(1000A)

(推薦型號:GS-MST920)

可選配常溫外部短路和高溫外部短路

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

16.

擠壓

5.3.5

6.3.5

① 電池擠壓試驗機(35KN)

(推薦型號:GS-MST930)

1) 可選配擠壓+針刺(穿刺試驗)功能;

2) 可選配紅外攝像監(jiān)控系統(tǒng)、自動滅火器裝置、廢氣回收凈化裝置。

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

17.

機械沖擊

5.3.6

6.3.6

① 機械沖擊試驗機(600g)

(推薦型號:GS-MST980)

可選配峰值加速度和試驗負載

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

18.

振動

5.3.7

6.3.7

① 電磁振動試驗機(0~400Hz)

(推薦型號:GS-MST970)

X,Y,Z三軸向振動;可選配振動頻率、振幅范圍及試驗負載。

面議

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19.

自由跌落

5.3.8

6.3.8

① 電池跌落試驗機(定向X,Y,Z)

(推薦型號:GS-MST960)

X/Y/Z定向跌落;可選配熱成像相機、自動滅火器裝置。

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

20.

低氣壓

5.3.9

6.3.9

① 真空低氣壓試驗箱(11.6KPa)

(推薦型號:GS-MST950)

可選配試驗箱體積(內(nèi)容積)

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

21.

高低溫沖擊

5.3.10

6.3.10

①高低溫沖擊試驗箱(-40℃~150℃)

(推薦型號:GS-THE8002)

可選配高低溫試驗箱內(nèi)箱容積和溫度范圍

面議

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22.

浸水

5.3.11

6.3.11

① 電池水浸泡試驗箱

(推薦型號:GS-MST10)

可選配實驗水箱容積及溫度控制范圍

面議

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(品牌:德爾塔儀器)

6.4 安全保護能力測試 (安全保護能力測試人員應在有安全保護措施的條件下進行操作,電池組應配有安全寶珠裝置。)

23.

過充電保護

5.4.2

6.4.2

① 電池充放電測試系統(tǒng)(60V/30A)

(推薦型號:GS-CT60V/30A)

② 過充過放防爆試驗箱(4箱式)

(推薦型號:GS-MST940)

1)可選配充放電測試通道數(shù)和測試額定電流、電壓;

2)防爆箱標配防爆泄壓口、強力排風扇、補風口、可移動式地腳。

面議

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24.

過放電保護

5.4.3

6.4.3

面議

25.

短路保護

5.4.4

6.4.4

① 外部短路試驗機(1000A)

(推薦型號:GS-MST920)

可選配常溫外部短路和高溫外部短路

面議

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26.

放電過流保護

5.4.5

6.4.5

① 電池充放電測試系統(tǒng)(60V/30A)

(推薦型號:GS-CT60V/30A)

② 過充過放防爆試驗箱(4箱式)

(推薦型號:GS-MST940)

1)可選配充放電測試通道數(shù)和測試額定電流、電壓;

2)防爆箱標配防爆泄壓口、強力排風扇、補風口、可移動式地腳。

面議

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面議

27.

靜電放電

5.4.6

6.4.6

 ① 靜電放電發(fā)生器(20kV)

(推薦型號:ESD61002TA)

引用標準:GB/T 17626.2-2006

面議

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6.5 組合外殼安全測試

28.

模制殼體應力

5.5.1

6.5.1

① 恒溫恒濕試驗箱(-40℃~150℃)

(推薦型號:GS-THK6008)

可選配恒溫箱內(nèi)箱容積和溫度、濕度范圍。

面議

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29.

殼體承受壓力

5.5.2

6.5.2

① 電池殼體抗壓試驗裝置

(推薦型號:GS-KYL503)

試驗壓力:250N

面議

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30.

殼體阻燃性

5.5.3

6.5.3

①水平垂直燃燒試驗機(PLC+觸摸屏)

(推薦型號:GS-HUVL90)

引用標準:GB/T 5169.16-2017

面議

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6.6 其他要求測試

31.

外形尺寸

5.6.1

6.6.1

① 游標卡尺

(推薦型號:0-300mm)

選配指針式/數(shù)顯,測量量程可選

面議

日本Mitutoyo三豐

32.

充放電接口

5.6.2

6.6.2

目檢

引用標準:QB/T 4428

/

/

33.

外觀

5.6.3

6.6.3

目檢

/

/

/

34.

極性標志

5.6.4

6.6.4

酒精耐磨試驗機

(推薦型號:GS-YCR02)

/

面議

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備注:以上產(chǎn)品中所有需校準或檢定的設備均須提供由有資質(zhì)的第三方計量檢定機構所提供的有效檢定或校準證書一套。該報價已包含產(chǎn)品費、運費、安裝調(diào)試、人員培訓、稅費等相關費用。

 

備注:以上清單中儀器設備精度要求必須符合

A. 測量電壓、電流、溫度的儀表精度應不低于±0.5%;

B. 測量時間用的儀表精度應不低于±0.1%;

C. 稱重重量的衡器精度應不低于±0.5%;

D. 測量外形尺寸的量具,其分度值不應大于1mm;

E. 恒流源的電流可調(diào),在恒流充電或放電的過程中,電流變化在±0.5%范圍內(nèi);

F. 恒壓源的電壓可調(diào),在恒壓充電過程中,電壓變化在±0.5%范圍內(nèi)。

 

實驗室試驗環(huán)境要求:

A. 溫度:20℃±5℃;

B. 相對濕度:不大于85%;

C. 大氣壓力:86KPa~106KPa

 

 

 
 

 

 

(電動自行車鋰電池安全測試系統(tǒng)綜合交鑰匙工程)

 

4.png

 

 

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