GB/T,34015—2017《车用动力电池回收利用,余能检测》标准解读

摘 要：本解读了自2017年7月12日发布，2018年2月1日实施的GB/T 34015—2017《车用动力电池回收利用余能检测》，详尽阐述了标准的主要技术条款和相关要求，为动力电池梯次利用企业、第三方检测机构、电池生产企业、整车生产企业、回收企业等提供安全、合理、高效的废旧动力电池余能检测方法。

关键词：动力电池；余能检测；回收利用；电动汽车；标准

中图分类号：F713.1 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2018）03-0073-05

Interpretation ofGB/T 34015-2017：Recycling of Traction Battery Used in Electric Vehicle — Test of Residual Capacity

XIE Ying-hao1， YU Hai-jun*2，3， ZHANG Tong-zhu4， OU Yan-nan1， LI Chang-dong1，2

（1.Guangdong Brunp Recycling Technology Co， Ltd， Foshan 528244， China；2.Hunan Brunp EV Recycling Co， Ltd， Changsha 410600，China； 3. Central South University， Changsha 410083， China； 4. China Automotive Technology & Research Center， Tianjin 300300， China）

Abstract：GB/T 34015—2017Recycling of traction battery used in electric vehicle —Test of residual capacityhas beenissued in July 12， 2017， and implementation fromFebruary 1， 2018. This paper elaborates the main technical terms and related requirements of the standard， which can provides a safe， reasonable and efficient waste EV battery residual capacity test method for echelon use enterprises， third-party testing organizations， battery manufacturers， vehicle manufacturers and recycling enterprises.

1 標准制订的背景和意义

1.1 目的和意义

发展电动汽车，对中国实现汽车产业振兴、建设汽车强国之梦提供了难得的历史机遇，对保障能源安全、实施节能减排也具有重要意义。在一系列国家政策鼓励下，电动汽车产业得到快速发展，据工信部装备工业司统计数据，2016年新能源汽车生产51.7万辆，销售50.7万辆，其中纯电动汽车产销分别为41.7万辆和40.9万辆，比上年同期分别增长63.9%和65.1%；产销量均占新能源汽车产销的80.7%。

随着电动汽车的使用，动力电池容量不断衰减，行业内一般认为当达到出厂容量的80%时，动力电池不宜继续用于电动汽车，而从车上退役后可用于储能等其他领域[1]。电池退役时的实际容量是评价退役电池可否进行梯级利用以及梯级利用领域的一个重要指标。

目前针对车用动力电池回收利用的检测环节我国首部国家标准GB/T 34015-2017《车用动力电池回收利用余能检测》自2018年2月1日实施，该标准的实施将保证动力电池将规范退役车用动力电池的测试条件和基准，有利于电池残余容量的测试与评价，也利于促进退役动力电池梯级利用的发展。

1.2 任务来源

2013年7月标准牵头起草单位邦普接到国标委《关于下达2013年第一批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2013]56号）通知，标准被列入制修订计划，项目计划号为20130118-T-339，属于首次制订。

1.3 编制原则

该标准是针对退役车用动力电池测试的首部国家标准，在标准制订之前国内外在退役动力电池残余容量测试的经验和数据都不多，该标准的主要目的是从退役动力电池梯级利用的角度，规范锂离子电池和镍氢电池在电池模块和电池单体级别上的余能检测，包括检测要求、检测流程及检测方法，标准属于试验方法标准。

标准中的技术要求和方法按GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定进行编写，保证标准技术内容的科学性、先进性和可操作性。

2 标准的范围、术语及主要内容

2.1 范围

该标准规定了车用废旧动力蓄电池余能检测的术语和定义、符号、检测要求、检测流程及检测方法。

该标准适用于车用废旧锂离子动力蓄电池和金属氢化物镍动力蓄电池单体、模块的余能检测。需要特别注意的是，该标准不适用于车用废旧动力电池包组的余能检测。

2.2 术语

针对车用废旧动力电池，该标准对余能进行了如下规定：动力蓄电池从电动汽车上移除后剩余的实际容量。

2.3 主要技术内容

该标准技术内容包括余能检测的外观检查、信息收集、电压判别、首次充放电电流确定、I5确定、材料判别、检测方法。具体的余能检测流程见图1。

3 标准的主要技术要求

3.1 检测要求

安全要求。检测过程应配备具有蓄电池检测知识的专业人员全程值守监控。一方面对于未知材料电池的首次测试，需要根据充放电曲线判断电池的材料，这要求检测人员具有电池检测知识；另外一方面梯次利用电池的安全性相对于新品电池有一定程度的下降[2]，从测试的安全角度考虑要求测试过程全程值守监控。检测场所应配备消防必备品，检测过程应采取必要的绝缘措施，如绝缘手套、绝缘鞋（靴）、绝缘工具等[3]。

环境要求。动力蓄电池在余能检测过程中的环境要求按GB/T 31486—2015《电动汽车用动力蓄电池电性能及试验方法》[4]中6.1.1执行。

测量仪器、仪表准确度要求。动力蓄电池在余能检测过程中的测量仪器、仪表的精确度按GB/T 31486—2015中6.1.2执行。测量仪器、仪表的精确度要求与现行标准保持一致，提高设备利用率与通用性，避免企业重复新增同类型设备，控制动力电池余能检测与梯次利用的成本。

3.2 检测流程

检测流程及检测项目见图1。其中外观检查。在良好的光线条件下，用目测法检查动力蓄电池模块、单体的外观，如有变形、裂纹、漏液等，不应对其进行余能检测。对于外观存在变形、裂纹、漏液等安全隐患的动力电池模块、单体，已不达到梯次利用的基本要求，没有必要进行余能检测，可在余能检测流程的首个环节筛选剔除。用目测法检查动力蓄电池单体、模块的外观，如有主动保护线路，应去除后再检测。

信息采集。观察动力蓄电池外观上的标签，收集动力蓄电池基本信息，如标称电压、标称容量或标称能量等。称取动力蓄电池质量，并记录。采集电池的基本信息为确定首次充放电电流做准备。

电压判别。用电压表检测动力蓄电池的端电压，初步判定蓄电池类别，并判别电池极性。对于无标签的电池，测量单体电池电压可以初步判断是镍氢电池还是锂离子电池。对于有标签的电池，测量单体电池电压可以初步判断电池是否正常，如果电池电压不在正常范围内，则没必要进行余能检测，可直接剔除[5]。

首次充放电电流确定。对于单体蓄电池，有标签且可直接从标签上获得标称电压、标称容量或标称能量等信息，根据信息确定首次充放电电流。无标签或者不可直接从标签上获得标称电压、标称容量或标称能量等信息，根据表1确定首次充放电电流，表1中m为电池单体质量（g），Cn为电池单体标称容量（Ah），Un为电池单体标称电压（V）。当电池有标签时，如标称容量为126Ah的钢壳锂离子动力蓄电池单体，电池单体首次充放电电流Ic=126/5（A）=25.2A；当电池无标签时，如对于质量为752.1g的钢壳锂离子动力蓄电池单体，Ic=0.0070×752.1-0.6656（A）=4.599A。

对于蓄电池模块，有标签且可直接从标签上获得单体蓄电池数量、标称电压、标称容量或标称能量和蓄电池模块标称电压、标称容量或标称能量等信息，应根据信息初步确定首次充放电电流。无标签或者不可直接从标签上获得单体蓄电池数量、标称电压、标称容量或标称能量和蓄电池模块标称电压、标称容量或标称能量等信息，应对蓄电池模块进行拆解，并根據表1确定首次充放电电流，表1中n1为模块中并联单体电池数量（个）。当电池有标签时，如对于2并联6串联的电池模块，模块中每个单体标称能量为46Wh、标称电压为3.2V，单体类型为软包锂离子动力蓄电池，电池模块首次充放电电流，Im=2×46/（5×3.2）（A）=5.75A；当电池无标签时，如对于2并联4串联的电池模块，模块中每个单体质量为216.2g，单体类型为软包锂离子动力蓄电池，Im=2×（0.0066×216.2+0.8321）（A）=4.518A。

表1的首次充放电电流计算式是标准起草编制组收集当时应用及报废的大量不同厂家、型号的动力电池样本，统计动力电池质量与标称容量的数据，并拟合数据所得。由于数据是基于当期动力电池的制造水平，因此随着时间的推移动力电池水平不断提升，能量密度不断增加，未来适时修订该标准以适应当期水平。

5h率放电电流（I5）确定。用电性能检测仪以首次充放电电流恒流方式进行充放电试验，按式I5=Cf/5计算I5。其中Cf为以首次充放电电流恒流放电测得电池的容量。

材料判别。用电性能检测仪进行充放电试验，根据电池的充放电测试曲线及电压平台等测试结果，初步判定电池材料类别。以根据电池材料类别匹配GB/T31486—2015的要求和企业技术条件规定的相关测试参数进行余能检测。

3.3 检测方法

3.3.1 电池单体

充电。锂离子蓄电池单体和镍氢电池单体的的充电规程按GB/T 31486—2015的要求执行，其中充电电流采用I5。测试过程中无论是充电规程还是放电规程，均执行现行标准，仅对充放电电流作出调整，这是充分考虑梯次利用电池的应用领域所确定。

放电容量和余能。电池单体在室温下的放电容量按GB/T 31486—2015的要求执行，其中放电电流采用I5。测得的室温下的放电容量为电池单体室温下的余能，以A·h计。

3.3.2 电池模块

充电。锂离子蓄电池模块和镍氢电池模块的的充电规程按GB/T31486—2015的要求执行，其中充电电流采用I5。梯次利用电池的应用领域对动力电池性能的要求与新品电动汽车用动力电池有较大差异，梯次利用电池应用领域通常有基站备用电源、光伏储能、充电站储能、路灯储能、家用UPS、低速车、电动自行车等，应用环境相对比较温和，充放电电流要求一般较小，如基站备用电源行业标准YD/T 2344.1—2011《通信用磷酸铁锂电池组第1部分：集成式电池组》[6]中规定的标准充电电流为I5。

放电容量和余能。电池模块应进行25℃室温放电容量、-20℃低温放电容量和55℃高温放电容量的测试，测试规程按GB/T 31486—2015的要求执行，其中放电电流采用I5。测得的放电容量为电池模块在相应条件下的余能，以A·h计。相同地，由于梯次利用领域对电池放电电流的要求较温和，测试容量所用电流一般较小，如基站备用电源行业标准YD/T 2344.1—2011中规定的室温放电容量测试电流为1.0I10等，-10℃低温放电容量测试电流为1.0I10；YD/T 2344.2—2015《通信用磷酸铁锂电池组第2部分：分立式电池组》[7]中规定室温放电容量测试电流为1.0I10等，0℃低温和-10℃低温放电容量测试电流为1.0I10，40℃低温和55℃高温放电放电容量测试电流为1.0I10。

4 小结

该标准解决了动力电池余能检测的难题，为促进动力电池梯级利用做出了努力。但是动力电池梯次利用还存在很多问题尚未解决，如电池包和电池模组的无损拆解、电池拆解和检测成本的控制、电池单体的一致性和安全性保证、BMS的通用性和再利用障碍、电池尺寸和型号的多样化制约、产业链延长导致的危险品高额运输成本的剧增、最终产品的寿命预测和保证、缺乏产品认证准入及监管机制、最终产品成本控制及市场定位和竞争力、报废后产品溯源及分散式回收等。目前我国梯次利用市场混乱，众多企业涌入梯次利用行业，很多都想趁机在混乱中分一杯羹。然而新形态下的环保是贯穿产品全生命周期的管控，在没有健全的追溯体系和监督机制约束下应谨慎开展动力电池梯次利用。

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