【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會無損檢測技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會(CSTM/FC94)歸口承擔(dān)的《無損檢測動力電池健康狀態(tài)電化學(xué)阻抗譜檢測與評價(jià)方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)已完成征求意見稿，按照《中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)公開廣泛征求意見。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)按照 GB/T 1.1-2009 給出的規(guī)則起草。參考GB/T 38894-2020 無損檢測 電化學(xué)檢測 總則；GB/T 31486-2015 電動汽車用動力蓄電池電性能及試驗(yàn)方法；GB/T 34015-2017 車用電池回收利用 余能檢測；GB/T 16545-2015 金屬和合金的腐蝕 腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除等文件編制。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了針對動力電池健康狀態(tài)的電化學(xué)阻抗譜檢測與評價(jià)方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用于電池健康狀態(tài)的電化學(xué)阻抗譜檢測設(shè)備要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用電化學(xué)阻抗譜對動力電池進(jìn)行健康狀態(tài)快速評價(jià)。
 

　　設(shè)備要求：
 

　　檢測系統(tǒng)由電化學(xué)檢測設(shè)備、夾持系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和測溫系統(tǒng)組成。其中電化學(xué)檢測設(shè)備可以是集成的成套設(shè)備也可以是分離的部件單元，但設(shè)備參數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn) 5.1 要求。
 

　　1.電化學(xué)檢測設(shè)備
 

　　1.1 電化學(xué)檢測設(shè)備至少應(yīng)包括恒電位模塊、數(shù)字信號發(fā)生器、電流信號采集模塊、控制模塊、通信模塊，以及相應(yīng)的存儲與記錄裝置等。
 

　　1.2 電化學(xué)檢測裝置應(yīng)能滿足如下要求：
 

　　(1)阻抗頻率范圍包含 104—10-2 Hz；
 

　　(2)阻抗頻率分辨率不少于 1mHz；
 

　　(3)阻抗最大交流電流振幅不少于 10A RMS；
 

　　(4)阻抗測試精度不少于 0.1%和 0.1deg，取最二者最大值；
 

　　(5)電流量程不小于 20A；
 

　　(6)電壓量程不小于 10V。
 

　　2.夾持系統(tǒng)
 

　　2.1 夾持系統(tǒng)用于夾持被檢測電池，使得在檢測系統(tǒng)被檢測電池中的保持穩(wěn)定，不因物理結(jié)構(gòu)失穩(wěn)影響檢測結(jié)果。
 

　　2.2 夾持系統(tǒng)中與被檢測電池和電化學(xué)檢測設(shè)備相連接部件應(yīng)采用導(dǎo)體材料制作，導(dǎo)體材料在 25±3℃溫度下的電阻率不應(yīng)超過 1.8×10-3Ω·m。
 

　　2.3 完成電池夾持后，檢測裝置至電池電極的物理電阻在 25±3℃溫度下不應(yīng)超過 5×10-4Ω。
 

　　3.溫控系統(tǒng)
 

　　3.1 溫控系統(tǒng)用于控制被檢測電池的環(huán)境溫度，以使檢測過程處于設(shè)定的環(huán)境溫度中進(jìn)行。
 

　　3.2 溫控系統(tǒng)須滿足電池標(biāo)稱工作溫度上下限 1.5 倍，波動范圍不得大于±1℃。
 

　　3.3 為保證溫控系統(tǒng)的可靠性，溫控系統(tǒng)在測試前應(yīng)進(jìn)行設(shè)備精度計(jì)量。
 

　　4.測溫系統(tǒng)
 

　　4.1 測溫系統(tǒng)用于準(zhǔn)確獲取檢測時(shí)的被檢測電池溫度，進(jìn)而對檢測結(jié)果進(jìn)行校正。
 

　　4.2 測溫部件宜采用貴金屬電極或其他熱電偶制作，測溫精度不得大于±1℃。
 

　　檢測步驟：
 

　　1.檢測方法
 

　　采用交流阻抗譜法(EIS)進(jìn)行檢測，主要步驟按照本節(jié)規(guī)定執(zhí)行。
 

　　2.檢測前準(zhǔn)備
 

　　2.1 檢測前應(yīng)檢查被檢測電池電極的清潔度。為保證電接觸良好及測試的準(zhǔn)確性，可在測試前對被檢測電池電極的外表面進(jìn)行快速清洗，具體清洗方法可參照 GB/T 16545-2015 執(zhí)行。
 

　　2.2 檢測前應(yīng)檢查被檢測電池的荷載狀態(tài)在標(biāo)稱容量的 10-90%之間。如果不滿足，可預(yù)先進(jìn)行小幅充放電，以符合檢測要求。
 

　　2.3 連接檢測電路完成后，應(yīng)確定檢測電路為通路，并確定檢測電路中的各連接部位用手輕搖不脫落，以保證電路具有較為良好的物理結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使檢測電路在檢測過程中不發(fā)生斷路。
 

　　2.4 檢測過程中應(yīng)保持環(huán)境溫度恒定。
 

　　3.電化學(xué)檢測
 

　　3.1 記錄電池溫度和電池兩極電壓，待電壓穩(wěn)定后進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜測試。
 

　　3.2 檢測頻率設(shè)定范圍一般為 5×104—10-2 Hz，5×104—5×10-2 Hz，105—10-2 Hz，105—5×10-3 Hz 等。一般推薦選擇檢測頻率范圍為 104—10-2 Hz。
 

　　3.3 正弦波擾動信號的可設(shè)定為電壓擾動或者電流擾動，電壓擾動振幅為一般為 20mV，10mV、5mV、1mV 等。電流擾動一般選擇 10A、1A 和 0.1A 等，以可以對中頻區(qū)電氣元件進(jìn)行有效區(qū)分為目標(biāo)。
 

　　3.4 對于未知體系的電池，推薦選擇檢測頻率范圍 104—10-2 Hz，正弦波擾動信號的選擇電流擾動，擾動振幅最高為為 10A。
 

　　試驗(yàn)報(bào)告：
 

　　試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括如下信息：
 

　　a)檢測對象采用材料的完整描述，包括電池類型、生產(chǎn)廠商、新舊狀態(tài)等；
 

　　b)電池的目視狀態(tài)和電極處理的細(xì)節(jié)；
 

　　c)重復(fù)檢測的次數(shù)和每次檢測的間隔時(shí)間及檢測之后對電池的處理；
 

　　d)電池檢測時(shí)的溫度及溫度波動；
 

　　e)檢測所用電化學(xué)檢測設(shè)備品牌與型號；
 

　　f)電池檢測前的室內(nèi)放置時(shí)間；
 

　　g)檢測前的電池電壓，及其是否穩(wěn)定；
 

　　h)檢測過程的全部細(xì)節(jié)，包括電化學(xué)阻抗譜頻率、擾動電信號種類和擾動振幅等；
 

　　i)實(shí)測數(shù)值、擬合數(shù)值、等效電路擬合模型和目標(biāo)阻抗譜參數(shù)；
 

　　j) 電池的健康狀態(tài)評價(jià)結(jié)果。
 

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