【QC汽车标准】 电动汽车用锌空气电池

ICS43.080
中华人民共和国汽车行业标准
QC/T990—2014
电动汽车用锌空气电池
Zinc-airbatteries forelectricroad vehicle2014-07-09发布
2014-11-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
全#马意真信
中华人民共和国工业和信息化部公告
2014年第47号
工业和信息化部批准《泡罩包装机》等676项行业标准标准编号名称、主要内容及起始实施日期见附件）。其中，机械行业标准394项（含制药装备标准16项）、汽车行业标准1项、航空行业标准41项轻工行业标准135项纺织行业标准37项、包装行业标准4项、化工行业标准42项石化行业标准6项有色行业标准4项治金行业标准7项、建材行业标准2项、电子行业标准1项、通信行业标准2项。
以上机械行业标准由机械工业出版社出版，汽车、制药装备及包装行业标准由中国计划出版社出版，航空行业标准由中国航空综合技术研究所组织出版，轻工行业标准由中国轻工业出版社出版，纺织及有色金属行业标准由中国标准出版社出版，化工行业标准由化工出版社出版，石化行业标准由中国石化出版社出版，治金行业标准由治金工业出版社出版，建材行业标准由建材工业出版社出版，电子行业标准由工业和信息化部电子工业标准化研究院组织出版，通信行业标准由人民邮电出版社出版。附件：1项汽车行业标准编号、标准名称和起始实施日期。中华人民共和国工业和信息化部二〇一四年七月九日
附件：
1项汽车行业标准编号，标准名称和起始实施日期标准编号
QC/T990—2014
标准名称
电动汽车用锌空气电池
被代替标准编号
起始实施日期
2014-11-01
范围·
规范性引用文件
术语和定义
符号及释义
试验方法
检验规则
标志、包装、运输、储存
QC/T990—2014
QC/T990-2014
本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）归口。本标准起草单位：武汉泓元伟力新能源科技有限公司、东风扬子江汽车（武汉）有限责任公司、天津大学。
本标准主要起草人：刘伟春、雷洪钧、秦学。1范围
电动汽车用锌空气电池
QC/T990—2014
本标准规定了电动汽车用锌空气电池（以下简称电池）的术语和定义，符号及释义，要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输、储存。本标准适用于以机械更换式作为能量补充方式的电动汽车用锌空气电池2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改（不包括误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T2900.41—2008电工术语原电池和蓄电池GB/T19596-—2004电动汽车术语（IS08713:2002，NEQ）GB/T2423.17—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾3术语和定义
CB/T2900.41-2008和CB/T195962004界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
锌空气电池zinc airbattery
以空气中的氧为正极活性物质，金属锌为负极活性物质，碱性溶液为电解液，将化学能转变成电能的装置。
机械更换式锌空气电池mechanical switchingzinc airbattery用机械方式更换锌电极及电解液完成能量补充过程的锌空气电池。3.3
单体电池cell
直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并具有可多次能量补充过程设计。
电池模块module
将一个以上单体电池按照申连、并连或串、并方式组合，只有一对正负极输出端子，并作为电源使用的组合体。该组合体允许附带电子控制系统。3.5
额定容量ratedcapacity
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企业提供的，室温下电池以L（A）电流放电，达到终止电压时所放出的能量（W·h）。以下简称额定容量。
4符号及释义
Cs-5h率额定容量，A·h；
C一静置7d后的5h率实际容量，A·h：1—5h率放电电流，其数值等于Cs/5，A；—3h率放电电流，其数值等于G,/3A；Qr——电池理论所需供风量，m/h；n
一单体电池个数：
R——电池的标称内阻,m·2。
5要求
5.1单体电池
5.1.1外观。
按照6.2.1检验，电池外观应光洁、完整，无变形，无锈蚀斑迹，无裂纹、无碱液，且标志标识清晰、正确。
5.1.2极性标识。
按照6.2.2检验，电池端子极性标识应正确。5.1.3外形尺寸及质量。
按6.2.3检验时，电池外形尺寸、质量应符合企业提供的产品技术条件。5.1.4倾倒性。
按照6.2.4检验，电池不得出现漏液现象。5.1.5放电性能。
按照6.2.5检验，以1，放电，放电容量平均值不得少于标称容量的95%：以1放电，放电容量平均值不得少于额定容量的65%。
5.1.6低温特性。
按照6.2.6检验，电池在承受规定条件下的试验时，电池放电容量不得低于初始额定容量的60%，且端子、外观完好。
5.1.7高温特性。
按照6.2.7检验，电池在承受规定条件下的试验时，电池放电容量不得低于初始额定容量的80%，且端子、外观完好。
5.1.8荷电保持能力。
按照6.2.8检验，测量到的电池容量应不低于额定容量的80%。5.1.9空气正极工作寿命。
按照6.2.9检验，在承受规定条件的试验时，空气正极工作的寿命应不少于300次循环。2
5.1.10安全性及可靠性。
5.1.10.1按6.2.10.2进行短路试验时，应不爆炸，不起火，不漏液。5.1.10.2按6.2.10.3进行跌落试验时，应不爆炸、不起火。5.1.10.3按6.2.10.4进行加热试验时，应不爆炸、不起火。5.1.10.4按6.2.10.5进行过放电试验时，应不爆炸、不起火，不漏液。QC/T990-2014
5.1.10.5按6.2.10.6进行盐雾试验时，应不爆炸不起火：连接片每1cm范围，连接片锈蚀斑点小于或等于2mm2，且不多于2处。5.2电池模块
5.2.1外观。
按照6.3.2检验，电池外观应光洁、完整、无碰伤变形、无锈蚀斑迹，无裂纹、无碱液，且标志、标识清晰、正确。
5.2.2极性标识。
按照6.3.3检验，电池端子极性标识应正确。5.2.3外形尺寸及质量。
按照6.3.4检验时，电池外形尺寸、质量应符合企业提供的产品技术条件。5.2.4倾倒性。
按照6.3.5检验，电池不得出现漏液现象。5.2.5放电性能。
按照6.3.6检验，以1，放电，放电容量不得少于标称容量的90%：以1，放电，放电容量不得少于额定容量的60%。
5.2.6安全性及可靠性。
5.2.6.1按6.3.7.1进行短路试验时，应不爆炸、不起火5.2.6.2按6.3.7.2进行挤压试验时，应不爆炸、不起火。5.2.6.3按6.3.7.3进行跌落试验时，应不爆炸、不起火。5.2.6.4按6.3.7.4进行加热试验时，应不爆炸、不起火。5.2.6.5按6.3.7.5进行过放电试验时，应不爆炸、不起火、不漏液。5.2.6.6按照6.3.7.6检验时，产品应能具备必要的耐振动性。在承受规定条件下的试验时，其放电电压应无异常，且无机械损伤，无漏液，不产生起火、爆炸现象。6试验方法
6.1试验条件
6.1.1环境条件。
除另有规定外，试验应在如下的环境条件下进行：a）试验温度25℃±2℃。
相对湿度：25%~85%
c）大气压力：86kPa~106kPa。
供气量：试验中为锌空气电池提供的供气量应大于理论所需供气量的4倍，或满足厂家提3
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出供气量要求。锌空气电池理论所需供气量为：Q=1.047×10~1,n
式中：
Qt——锌空气电池在1个标准大气压下理论所需供气量，m/h；单体电池数目。
检测仪器、仪表、器具的精度见表1。6.1.2
表1检测仪器、仪表、器具的精度序号
电压表
电流表
温度计
计时器
称重衡器
风量测量仪
6.1.3单体电池或电池模块样品的准备。仪表精度
精度±0.5%
时、分、秒分度
分度值小于或等于Imm
精确度±3%
公差范围
分度值小于或等于1℃
准确度±0.1%
准确度±0.1%
±0.03m/s
试验应在锌电极制好后1个月内进行。试验前所有电池壳内应注人电解液并静置24h以上。在浸泡好的所有电池壳体内换注新电解液，并放人待测锌电极，应为满荷电状态。6.2单体电池试验
6.2.1外观。
目测检查。
6.2.2极性。
用电压表检查被试电池的端电压，是否与端子极性标识一致。6.2.3外形尺寸及质量。
6.2.3.1用通用或专用量具测量单体电池的外形尺寸。6.2.3.2用通用或专用衡器称量单体电池的质量。6.2.4倾倒性。
将被测单体电池产品由高度方向（Y向），沿水平方向（X向）倾倒90°，持续时间30s，目测检查。6.2.5放电性能试验。
在25℃±2℃下：
单体电池以1，放电，终止电压为0.8V，测量其放电时间，计算放电容量Cs，更换负极和电解液，重复测试3次，计算放电容量平均值。单体电池以I，放电，终止电压为0.8V，测量其放电时间，计算放电容量C，更换负极和电b）
解液，重复测试3次，计算放电容量平均值。4
6.2.6低温试验。
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将被试单体电池样品置于温度为-20℃±2℃环境试验箱内12h，然后以1放电，终止电压0.6V，测量其电时间，计算其放电容量，并目测电池外观和两极端子。6.2.7高温试验。
将被试单体电池样品置于温度为55℃±2℃环境试验箱内4h，然后以1，放电，终止电压为0.8V，测量其放电时间：计算其放电容量，并目测电池外观和两极端子。6.2.8荷电保持能力试验。
在规定的试验常规环境条件下，将被试单体电池样品常温静置7d后，测出该电池的实际容量G并按式（2）计算荷电保持能力H。H=C,/C,×100%
式中：
H荷电保持能力，%；
C,电池静置7d后的实际容量，A·h；Cs—电池额定容量，A·h。
6.2.9空气正极工作寿命。
空气正极工作寿命试验按如下步骤进行：a）单体电池更换锌电极和电解液。搁置20min。
将被试单体电池样品以A）恒流放电到终正电压0.7V。（2)
d）重复步骤a）~c）为一个循环，循环300次或发现有明显的电解液滴漏【即空气阴极（30x30）mm2面积内，多于两处渗出电解液1。e）
累计循环次数。
安全性及可靠性试验。
6.2.10.1通则。
所有安全试验均在有充分环境保护的条件下进行，如果有主动保护线路，应除去。6.2.10.2短路试验。
单体电池按6.1.3机械更换满荷电后，在25℃±2℃试验环境条件下搁置30min，用一个适当的导体（电阻小于或等于5m2），直接将电池的正极端子和负极端子强制短路50s。观察1h。6.2.10.3跌落试验。
单体电池按6.1.3机械更换满荷电后，在25℃±2℃条件下搁置30min，单体电池端子向下，从1.5m高度处，自由跌落到水泥地面上，观察1h。6.2.10.4加热试验。
加热试验按照如下步骤进行：
a）单体电池按6.1.3机械更换满荷电。b）将单体电池放人温箱，温箱按照5℃/min的速率升温至130℃±2℃，并保持此温度30min后停止加热。
观察1h。
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6.2.10.5过放电试验。
过放电试验按照如下步骤进行：a）单体电池按6.1.3机械更换满荷电。b）单体电池以21（A）电流放电直至单体电池电压为0V后，继续以2l（A）强制放电30minc）观察1ho
6.2.10.6盐雾试验。
盐雾试验按照如下步骤进行：
a）单体电池按6.1.3机械更换满荷电。b）按照GB/T2423.172008中的试验Ka：盐雾试验方法的规定进行，连续雾化时间24h。6.3电池模块试验
6.3.1试验条件。
测试用电池模块样品满足如下条件：a）总电压不低于单体电池电压的5倍。b）电池模块额定容量不低于单体电池额定容量。6.3.2外观。
6.3.2.1目测检查被试电池模块表面是否平整、干燥、有无外伤等。6.3.2.2目测检查被试电池模块标志是否齐全、清晰、正确。6.3.3极性标识。bZxz.net
用电压表检测被试电池模块的端电压，是否与端子极性标识一致。6.3.4外形尺寸及质量。
6.3.4.1用量具测量电池模块的外形尺寸。6.3.4.2用衡器称量电池模块的质量。6.3.5倾倒性。
将被试电池模块产品由高度方向（Y向），沿水平方向（X向）倾倒90°持续时间30s，目测检查。6.3.6放电性能试验。
在25℃±2℃下：
a）n个电池单体串连组成的满电状态的模块以l，放电，终止电压为nx0.8V，测量其放电时间，计算放电容量Cs：测试3次，计算放电容量平均值。b）n个电池单体串连组成的满电状态的模块以1放电，终止电压为nx0.8V，测量其放电时间，计算其放电容量C；测试3次，计算放电容量平均值。6.3.7安全性及可靠性试验。
所有安全试验均在有充分环境保护的条件下进行，如果有主动保护线路，应除去。6.3.7.1短路试验。
电池模块按6.1.3机械更换满荷电后，在25℃±2℃试验环境条件下搁置30min，按下列条件进行短路试验：
a）用一个适当的导体（电阻小于或等于5mQ），直接将电池的正极端子和负极端子强制短路50s。
b）观察1h。
6.3.7.2挤压试验。
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电池模块按6.1.3机械更换满荷电后.在25℃±2℃条件下搁置30min.按下列条件进行挤压试验：
挤压板形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的高度大于被挤压电池的最大尺寸。挤压方向：垂直于单体电池空气电极平面方向。挤压程度：
电池模块变形量达到30%时停止挤压。挤压力达到电池模块质量的1000倍和500kN中较大值时停止挤压。d）观察 1h。
6.3.7.3跌落试验。
电池模块按6.1.3机械更换满荷电后，在25℃±2℃条件下搁置30min，然后：a）电池模块端子向下，从1.5m高度处自由跌落到水泥地面上。b）观察1h。
6.3.7.4加热试验。
加热试验按照如下步骤进行：
a）电池模块按6.1.3机械更换满荷电。b)
将电池模块放人温度箱，温度箱按照5℃/min的速率升温至130℃±2℃，并保持此温度30min后停止加热。
c）观察1h。
6.3.7.5过放电试验。
过放电试验按照如下步骤进行：a）电池模块按6.1.3机械更换满荷电。b）电池模块以2l（A）电流放电直至单体电池电压为OV后，以2（A）继续强制放电30min。c）观察1h。
6.3.7.6耐振动性试验。
电池模块按6.1.3机械更换满荷电后，将电池模块以正立状态紧固到振动台上，按下述条件进行试验：
放电电流：1（A）。
振动方向：垂直方向。
振动频率：30Hz~55Hz。
最大加速度：30m/s
振动时间：3h。
观察1h。
6.4试验程序
单体电池试验程序见表2。
电池模块试验程序见表3。
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