【儀表網 行業(yè)標準】由中國材料與試驗團體標準委員會無損檢測技術及設備領域委員會(CSTM/FC94)歸口承擔的《無損檢測動力電池健康狀態(tài)電化學阻抗譜檢測與評價方法》團體標準已完成征求意見稿，按照《中關村材料試驗技術聯盟團體標準管理辦法》的有關規(guī)定，現公開廣泛征求意見。
本標準按照 GB/T 1.1-2009 給出的規(guī)則起草。參考GB/T 38894-2020 無損檢測 電化學檢測 總則；GB/T 31486-2015 電動汽車用動力蓄電池電性能及試驗方法；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 腐蝕試樣上腐蝕產物的清除等文件編制。
本標準規(guī)定了針對動力電池健康狀態(tài)的電化學阻抗譜檢測與評價方法。本標準規(guī)定了適用于電池健康狀態(tài)的電化學阻抗譜檢測設備要求。本標準適用于采用電化學阻抗譜對動力電池進行健康狀態(tài)快速評價。
設備要求：
檢測系統由電化學檢測設備、夾持系統、溫控系統和測溫系統組成。其中電化學檢測設備可以是集成的成套設備也可以是分離的部件單元，但設備參數應符合標準 5.1 要求。
1.電化學檢測設備
1.1 電化學檢測設備至少應包括恒電位模塊、數字信號發(fā)生器、電流信號采集模塊、控制模塊、通信模塊，以及相應的存儲與記錄裝置等。
1.2 電化學檢測裝置應能滿足如下要求：
(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
2.1 夾持系統用于夾持被檢測電池，使得在檢測系統被檢測電池中的保持穩(wěn)定，不因物理結構失穩(wěn)影響檢測結果。
2.2 夾持系統中與被檢測電池和電化學檢測設備相連接部件應采用導體材料制作，導體材料在 25±3℃溫度下的電阻率不應超過 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℃溫度下不應超過 5×10-4Ω。
3.溫控系統
3.1 溫控系統用于控制被檢測電池的環(huán)境溫度，以使檢測過程處于設定的環(huán)境溫度中進行。
3.2 溫控系統須滿足電池標稱工作溫度上下限 1.5 倍，波動范圍不得大于±1℃。
3.3 為保證溫控系統的可靠性，溫控系統在測試前應進行設備精度計量。
4.測溫系統
4.1 測溫系統用于準確獲取檢測時的被檢測電池溫度，進而對檢測結果進行校正。
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)進行檢測，主要步驟按照本節(jié)規(guī)定執(zhí)行。
2.檢測前準備
2.1 檢測前應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確性，可在測試前對被檢測電池電極的外表面進行快速清洗，具體清洗方法可參照 GB/T 16545-2015 執(zhí)行。
2.2 檢測前應檢查被檢測電池的荷載狀態(tài)在標稱容量的 10-90%之間。如果不滿足，可預先進行小幅充放電，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構穩(wěn)定性，使檢測電路在檢測過程中不發(fā)生斷路。
2.4 檢測過程中應保持環(huán)境溫度恒定。
3.電化學檢測
3.1 記錄電池溫度和電池兩極電壓，待電壓穩(wěn)定后進行電化學阻抗譜測試。
3.2 檢測頻率設定范圍一般為 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)電氣元件進行有效區(qū)分為目標。
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。
試驗報告：
試驗報告應包括如下信息：
a)檢測對象采用材料的完整描述，包括電池類型、生產廠商、新舊狀態(tài)等；
b)電池的目視狀態(tài)和電極處理的細節(jié)；
c)重復檢測的次數和每次檢測的間隔時間及檢測之后對電池的處理；
d)電池檢測時的溫度及溫度波動；
e)檢測所用電化學檢測設備品牌與型號；
f)電池檢測前的室內放置時間；
g)檢測前的電池電壓，及其是否穩(wěn)定；
h)檢測過程的全部細節(jié)，包括電化學阻抗譜頻率、擾動電信號種類和擾動振幅等；
i)實測數值、擬合數值、等效電路擬合模型和目標阻抗譜參數；
j) 電池的健康狀態(tài)評價結果。
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