《锂离子电池膨胀力测试方法》编制说明

《锂离子电池膨胀力测试方法》编制说明（征求意见稿）

4.2

3.4

6.5

3.6

一、任务简介任务来源

1.本项目是根据中国电池工业协会“关于《锂离子电池膨胀力测试方法》等项团体标8准立项通知”（中电池协【】号），申请号项目名称“锂离子电池膨胀力202422023020,测试方法”进行制订主要起草单位为国联汽车动力电池研究院有限责任公司等.制定本标准的目的2通过制定本标准，建立起锂离子电池膨胀力测试方法，进一步规范锂离子电池膨胀力的测试方法，有助于推动锂离子电池的技术进步，提高业内对于对膨胀力测试方法的统一，有助于指导电池电极、模组等设计开发，保障产品使用的可靠性和耐久性，最终推动绿色低碳发展，助力实现碳达峰碳中和目标制定本标准的意义

3.根据国际能源署（）的数据，年全球电动汽车销量接近万辆，占所有汽IEA20231400车销量的比年的有所上升，并且电动汽车销量比年高出万辆，同18%,202214%2022350比增长年全球新能源汽车市场预计将进一步增长达到万辆35%,202427%,1750近年来，在各国优惠政策扶持和推动下，全球电动汽车市场呈快速增长态势，中国电动汽车表现尤为亮眼电动汽车产业的加速发展，不仅引领汽车行业重大变革，也推进汽车相关产业的迅速发展年以来，随着我国支持政策推动，新能源汽车发展迅速20132023年我国包括纯电动、插电混动和燃料电池在内的新能源乘用车销量万辆，同比增长

949.

537.9%根据国际能源署的预测，基于现有政策和汽车行业目标，全球电动汽车年销售份2030额展望已增加至在中国、欧盟和美国，到年电动汽车占总汽车销量的平均份额35%2030预计将上升到左右而实际上，中国占到去年全球电动车销量的年上半年，60%60%o2024我国新能源汽车销量达到了万辆，市场占有率已经达到随着国家《恢复和

492.

935.2%扩大消费二十条措施》的实施，预计全年新能源汽车销量有望达到万辆这一快速增1150长的势头将带动电动汽车上下游产业链的增长，特别是电动汽车用动力电池等相关行业将迎来宝贵的发展机遇根据《年全球及中国汽车动力电池行业研究报告》统计数据显示，年全2023-20242023球动力市场装机功率年国内动力电池装车量为预计到年，

705.5GW,

2023387.7GWh,2025国内电化学动力电池装机或将锂离子电池仍然占据新型动力电池应用技术优势30GW,锂离子电池作为新能源汽车的核心能量源，占据着至关重要的地位，它不仅直接影响汽车的续航里程和整体性能，也是推动电动汽车产业发展的关键技术之一然而，锂离子电池在使用过程中会发生电池膨胀，既影响电池的寿命，也会由于其鼓胀超过模组框架允许极限而发生模组框架的破坏，进而引发安全事故此外，锂离子电池在正常循环寿命过程过程中，随着能量密度的提高会进一步导致电池内部应力的增加，进而进行膨胀力测试方法的研究，可以作为电池循环寿命研究的又一个有力手段；随着低温及高倍率使用的进行，电芯更容易在不同工况下的析锂，电芯在发生析锂的时候也会引起膨胀变化，同时会造成电芯使用的安全隐患，膨胀力变化可以准确判定电芯在不同倍率下的析锂窗口，SOC对电芯的快充技术、分段式充电技术等方面的应用具有重要的指导意义，帮助电芯设计工程师开发快速充电技术并优化充电策略；膨胀力另外一个重要的应用就是热安全预警方面，现有的锂离子电池热失控预警主要是通过监测电池温度的变化和内部气体的产生但是，锂离子电池在发生冒烟、燃烧甚至爆炸之前，其壳体会发生明显的膨胀形变，使得锂离子电池之间的压力明显变化，其膨胀比气体溢出发生得更早因此，测试锂离子电池的膨胀对电极材料开发、电池性能提升以及开发热失控预警系统及提高锂离子电池的安全性具有重要意义通过《锂离子电池膨胀力测试方法》标准（以下简称“本标准”）的制定，将对膨胀力的技术要求、试验要求和试验方法提出明确规定，为整车、动力电池企业及相关领域等提供系统科学的试验验证参考依据，便于行业内在统一的标准基础上对锂离子电池膨胀特性进行评价，引导和促进整个行业健康有序地发展实施任务的组织简介

4.⑴归口管理单位中国电池工业协会中国电池工业协会，英文名称缩写CHINA BATTERYINDUSTRY ASSOCIATION,成立于年，经国家民政部注册批准，具有法人资格，为跨地区、跨部门、跨所CBIA,1988有制的国家一级协会中国电池工业协会是在中华人民共和国民政部登记的社会团体，本会的党建领导机关是中央社会工作部中国电池工业协会的宗旨是为会员服务，反映企业和行业诉求，规范企业和行业的行为，维护会员的合法权益贯彻执行国家的政策法令，促进全行业经济、技术和管理水平的不断提高，推动全行业的发展中国电池工业协会的职能是对电池工业的政策提出建议，起草电池工业的发展规划和电池产品标准，组织有关科研项目和技术改造项目的鉴定，开展技术咨询、信息统计、信息交流、人才培训，为行业培育市场,组织国际国内电池展览会，协调企业生产、销售和出口工作中的问题中国电池工业协会通过管理、协调、服务和建立健全行规行约，强化全行业自律性管理，为政府和企业服务，在政府和企业之间起桥梁和纽带作用贯彻执行国家的政策法规，维护企业合法权益，促进全行业经济技术水平和管理水平的不断提高，推动全行业发展⑵组织实施单位⑶本标准起草工作组组长单位国联汽车动力电池研究院有限责任公司国联汽车动力电池研究院有限责任公司（以下简称“国联研究院”）是在工业和信息化部指导下，由有研集团牵头发起，联合国内多家整车企业、动力电池企业、材料企业和社会资本共同组建成立，股东单位家，包括有研集团、华鼎新动力基金家并列大股东，142中国一汽、上汽集团等家整车制造企业，宁德时代等家动力电池及配套材料企业，总84注册资本亿元

9.3国联研究院主要开展新能源汽车用动力电池共性技术研发、动力电池及关键材料测试验证、锂电产品设计制造及中试孵化三大主营业务年月，在工信部的支持下，依20166托国联研究院，建成我国首个国家制造业创新中心-国家动力电池创新中心外延构建中国汽车动力电池产业创新联盟，目前联盟成员单位余家年获批成立“国家动力电1802019池检测试验中心”，年获批成立“国家车用动力电池产品质量检验检测中心”，是我2020国新能源汽车动力电池行业唯一一家具备动力电池研发和中试试制能力的第三方检测机构近三年收入总体呈上升趋势，年收入为万元，年收入为万

20215930.

83202212920.69元，较去年同比上升；年收入为万元，较去年同期略有增长118%

202313040.63国联研究院累计承担了数十项国家级科技计划项目、申请专利余项，授权专利500300余项，获得三次省部级一等奖为充分利用粤深港澳区域成熟的动力电池产业集群和创新创业氛围，加快下一代电池及材料的技术创新和成果转化国联研究院与有研（广东）新材料研究院在佛山联合设立广东分中心，建设了动力电池及系统功能特性等测试验证能力目前，得到包括比亚迪等在内龙头企业的高度认可公司参与了、、等多项锂离子电池国标的制修定工GB/T31486GB/T31484GB38031作，是目前电动汽车锂离子电池技术创新孵化中心，具有锂离子电池关键材料、锂离子电池等设计、研发、检测和试制能力目前，检测试验中心服务覆盖高精尖客户，在新能源汽车销量排名前企业中，服务10企业占比达；在动力电池装机量排名前企业中，服务企业达另外正在规划60%1070%新的分中心，进一步提高中心的影响力和市场占有率

二、主要工作过程）本标准自年开始开展预先研究工作，标准起草工作组组织了多次标准讨论会12023年月项目批准后，在原预先研究的基础上对标准内容进行了进一步讨论和验证20241）年月日，秘书处在北京市组织召开了《锂离子电池膨胀力测试方法》本22024620标准起草工作组第一次会议）国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院、中国第3一汽车集团有限公司、云山动力（宁波）有限公司、远景动力（江苏）技术有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、荣盛盟固利新能源科技股份有限公司、苏州清陶新能源科技有限公司以及多氟多新能源科技有限公司家单位的专家参加了会议一一会议重点讨论9了锂离子电池膨胀力测试方法测试对象划分，测试条件的依据等问题，并就相关议题达成一致）年月日，起草工作组组长单位根据第一次会议对本标准的讨论结果，对42024713标准草稿进行了修改，形成了标准讨论稿（第版），秘书处将标准讨论稿（第版）发11送标准起草工作组成员单位征求修改、完善意见）年月日，秘书处在北京市组织召开了《锂离子电池膨胀力测试方法》标52024717准起草工作组第二次会议）中国第一汽车集团有限公司、长春汽车检测中心有限责任公司、云山动力（宁波）6有限公司、苏州清陶新能源科技有限公司、多氟多新能源科技有限公司、远景动力（江苏）技术有限公司、荣盛盟固利新能源科技股份有限公司、北汽新能源蓝谷动力系统分公司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院等派代表参加了会议）本标准起草工作组组长单位报告了对标准文本的修改意见；工作组成员单位、有关7专家报告了对标准测试工况等方面的修订意见）会议详细讨论了本标准讨论稿（第版）的内容，对需要修改、完善的内容进行了81确认，并就相关问题达成一致

三、编制原则，标准的适用范围、主要内容编制原则

1.⑴按照《标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则》的GB/T

1.1-20201要求和规定编制⑵结合电动汽车市场现状，锂离子电池膨胀里测试的问题和技术水平，确定锂离子电池膨胀力测试方法适用范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件及要求、符号、方法概述、试验方法、计算及附件⑶保持与《可充电电池与电池组包括碱性或其他非酸性电解质-工业设备IEC-62620用可充电锂电池与电池组》、《电动道路车辆用二次锂离子蓄电池第部分IEC-62660-11锂离子电池性能试验》、《电工术语原电池和蓄电池》、《电动汽GB/T

2900.41GB/T31484车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》、《电动汽车用动力蓄电池性能要GB/T31486求及试验方法》和《电动汽车术语》等标准的协调性GB/T19596（）从膨胀力测试规范性、推进产业化等因素出发，以膨胀力测试方法为原则，能够4引导动力电池的产品升级、促进行业技术进步，更好满足新能源汽车对动力电池的需求标准的适用范围

2.本文件适用于软包和方形锂离子电池，其他类型钠离子电池、半固体电池和全固态电池的生产者和使用者可参照本文件执行标准的主要内容

3.本标准规定了本文件规定了锂离子电池膨胀力的术语和定义、试验条件和要求、方法概述、试验方法等内容本标准规定的锂离子电池膨胀力测试的方法主要内容，见下表序号试验项目试验方法初始容量本标准条1调整本标准条2SOC序号试验项目试验方法测试工装与电池安装本标准条4电池容量测试本标准条

57.26膨胀力测试本标准

7.3条7膨胀位移测试本标准

7.4条

四、指标或试验方法确定情况本标准主要规定了本标准规定了锂离子电池膨胀力的术语和定义、试验条件和要求、方法概述、试验方法等内容考虑到膨胀力测试使用工装的特殊性，在膨胀力测试准备方面提出了初始容量、调整、测试工装与电池安装、电池容量测试、膨胀力测试和膨胀位SOC移测试有关指标或试验方法确定情况如下.初始容量1要求进行次循环，取第次~第次测量得到的平均容量为初始容量535试验方法按照本标准条进行试验

7.L1调整

2.SOC要求测试工装安装之前将调至空电态或企业规定的状态SOC SOC试验方法按照本标准条进行试验测试工装与电池安装

3.膨胀力或膨胀位移初始预紧力会影响电池容量等性能发挥，如图所示从图可以11看出来，在其它条件不变的情况，当预紧力大于时，充电曲线向高电压偏移，说明

0.3MPa预紧力导致电池极化增大因此，考虑到预紧力太小不利于锂离子电池长期性能，基于此，38匚选择

0.2MPa图不同预紧条件充电曲线图13c试验方法按照本标准条进行试验电池容量测试

4.要求取次测量得到的平均容量，所平均容量不小于初始容量的虬试验方法按395照本标准条进行试验

7.

2.膨胀力测试

53.

02.

82.6101520253035400510152025303540Capacity/Ah Capacity/AhA/o6PloA/D6£0试验方法按照本标准条进行试

7.

3.膨胀位移测试6试验方法按照本标准条进行试

7.4

五、涉及专利情况说明本标准不涉及专利

六、预期达到的社会效益等情况提高产品效率

1.本标准规定的锂离子电池膨胀力测试方法具有较为先进的水平，为新能源汽车等领域高安全和高性能锂离子电池设计开开发提供了技术支撑，将引导和促进整个行业健康有序地发展促进“双碳”达标

2.本标准对锂离子电池膨胀力测试方法适用范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件及要求、符号、方法概述、试验方法等内容进行规定，进而实现“双碳”工作目标创造了基础条件规范膨胀力测试评价

3.本标准规定的锂离子电池膨胀力技术指标评价方法，为锂离子电池设计开发和应用提供了统一的膨胀力测试方法，对规范锂离子电池膨胀力测试方法将发挥积极、重要的作用

七、采用国际标准和国外先进标准的程度本标准没有采用国际标准本标准制定过程中未查到与本标准相似的国际、国外标准本标准水平为国内先进水平

八、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的协调性本标准与引用的个标准（持与《可充电电池与电池组包括碱性或其他非

1.6IEC-62620酸性电解质-工业设备用可充电锂电池与电池组》、《电动道路车辆用二次锂IEC-62660-1离子蓄电池第部分锂离子电池性能试验》、《电工术语原电池和蓄电池》、1GB/T

2900.41《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》、《电动汽车用GB/T31484GB/T31486动力蓄电池性能要求及试验方法》和《电动汽车术语》）内容协调，无矛盾GB/T19596本标准与现行法律、法规、规章的内容无矛盾和冲突

2.

九、重大分歧意见的处理经过和依据无

十、贯彻本标准的要求和措施建议为了便于熟悉本标准并更好、更有效的实施，建议实施时可以有个月准备期或

1.6过渡期标准发布实施后，可以在适当的时候组织本标准宣贯、培训会，推动标准得到正确

2.实施

十一、废止现行有关标准的建议无

十二、其他说明在本标准起草过程中，国联汽车动力电池研究院有限责任公司、有研（广东）新材料技术研究院、中国第一汽车集团有限公司、云山动力（宁波）有限公司、北京新能源汽车股份有限公司等工作积极性较高，全面参加了标准的起草工作，为标准起草提供了大量的标准参考资料，并进行了试验验证工作《锂离子电池膨胀力测试方法》标准起草工作组年月202408。