電力儲能系統(tǒng)第3-2部分(二次鋰離子單體

電池和電池系統(tǒng)的性能要求)

CIAPS

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIAPSxxxx.3-2:201X

電力儲能系統(tǒng)第3-2部分：

二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)的

性能要求

（征求意見稿）

201X-XX-XX發(fā)布201X-XX-XX實(shí)施

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會發(fā)布

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二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)的性能要求

1范圍

本部分規(guī)定了二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)的性能要求和測試方法。

本部分標(biāo)準(zhǔn)適用于以下儲能產(chǎn)品:

本標(biāo)準(zhǔn)適用于可再生能源并網(wǎng)用儲能系統(tǒng)，分布式發(fā)電及微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)，電力輔助服務(wù)

用儲能系統(tǒng)，電力輸配電用儲能系統(tǒng)

2規(guī)范性引用文件

下列文件對本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于

本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

IEC62620工業(yè)應(yīng)用大容量二次堿性或非酸性電解液電池—性能要求

GB/T31486-2015電動汽車用動力電池電性能要求及試驗(yàn)方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本部分。

GB/T2900.41中界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1單體電池(BatteryCell)

直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的基本單元裝置，通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子，

并被設(shè)計(jì)成可充電。

3.2電池并聯(lián)模塊（CellBlock）

電池單體電池通過并聯(lián)而形成的組合,可以帶有或不帶電池監(jiān)控及保護(hù)裝置。

3.3電池模組(BatteryModule)

單體電池通過串并聯(lián)而形成的組合，可以帶有或不帶電池監(jiān)控及保護(hù)裝置。

3.4電池系統(tǒng)(BatterySystem)

由單體電池、電池模塊、電池模組組成的系統(tǒng)。電池系統(tǒng)帶有電池管理單元，在過充、

過流及過溫時(shí)切離保護(hù)。電池系統(tǒng)可能帶有冷卻或加熱單元。

3.5電池管理系統(tǒng)/電池管理單元(BMS)

主要用于對電池充電過程和放電過程進(jìn)行管理，提高電池使用壽命，并為用戶提供相關(guān)

信息的電路系統(tǒng)的總稱，一般由監(jiān)測、保護(hù)電路、電氣、通訊接口、熱管理裝置等組成，用

BMS表示。

3.6標(biāo)稱電壓

用于表示電芯或電池電壓的適宜的平均值，單位為伏特（V）

備注1:電芯或電池廠家可提供標(biāo)稱電壓。

備注2:n串電池組的標(biāo)稱電壓等于單個(gè)電芯標(biāo)稱電壓的n倍。

3.7額定容量

制造廠商聲明的一個(gè)單體電池在規(guī)定的條件下經(jīng)充電、靜置和在指定測試下放電至規(guī)定

的終止電壓時(shí)所能放出的電池電量。

3.8充電上限電壓

基于安全性的角度出發(fā)，單體電池或電池系統(tǒng)可以容許的、充電時(shí)電壓上限。

3.9放電下限電壓

基于安全性角度出發(fā)，單體電池或電池系統(tǒng)可以容許的放電電壓下限。

3

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3.10最大充電電流

基于安全性或可靠性的角度出發(fā)，單體電池或電池系統(tǒng)可以容許的最大的充電電流。充

電過程中，充電電流不允許超過這個(gè)值。

3.11最大放電電流

基于安全性或可靠性的角度出發(fā)，單體電池或電池系統(tǒng)可以容許的最大的放電電流。放

電過程中，放電電流不允許超過這個(gè)值。

3.12終止電壓

電池放電或充電時(shí)，所規(guī)定的最低放電電壓或最高的充電電壓。

3.13最高工作溫度

電池放電或充電時(shí)，所規(guī)定的最高的工作溫度值。

3.14最低工作溫度

電池放電或充電時(shí)，所規(guī)定的最低的工作溫度值。

3.15放電倍率

表示放電快慢的一種量度。電池的容量1小時(shí)放電完畢，稱為1C放電；5小時(shí)放電完

畢，則成為C/5或0.2C放電。

3.16充電恢復(fù)容量

電池在充電保存測試充電后,電芯或電池包能釋放的容量

3.17充電保存率/容量保存率

以特定溫度存儲特定時(shí)間無后續(xù)再充電，電芯或電池包能釋放的容量相對于額定容量的

百分比

4符號

下列符號適用于本文件。

Cn:n小時(shí)率額定容量（Ah）

It:電池充放電電流值，采且公式ItA=CnAh/1h表達(dá)

Cn用是制造商聲明的電池額定容量，n是制造商聲明的額定容量的放電時(shí)間。對于E

與H倍率型的電芯或電池，n是5。

E:最高放電倍率《1C

H:最高放電倍率>1C

5電池性能評價(jià)

標(biāo)準(zhǔn)在鋰電池性能評價(jià)上，重點(diǎn)考量鋰電池在實(shí)際使用中影響性能的重點(diǎn)項(xiàng)目，包括

電池的室溫放電容量、低溫放電容量、室溫倍率放電性能、室溫倍率充電性能、室溫循環(huán)壽命、

室溫浮充日歷壽命、室溫荷電保持與容量恢復(fù)能力、高溫荷電保持與容量恢復(fù)能力。

6要求

6.1單體電池

序試驗(yàn)方法及條

檢驗(yàn)項(xiàng)目要求

號號

4

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單體電池放出的容量應(yīng)不少

1室溫放電容量8.2.2

于表1指定的指標(biāo)

單體電池放出的容量應(yīng)不少

2低溫放電容量8.2.3

于表2指定的指標(biāo)

單體電池放出的容量應(yīng)不少

3室溫倍率放電性能8.2.4

于表3指定的指標(biāo)

單體電池放出的容量應(yīng)不少

4室溫倍率充電性能8.2.5

于表4指定的指標(biāo)

單體電池放出的容量應(yīng)不少

5室溫循環(huán)壽命8.2.6

于表5指定的指標(biāo)

單體電池容量保存率應(yīng)不少

室溫荷電保持

68.2.8于85%，單體電池容量恢復(fù)

與容量恢復(fù)能力

率應(yīng)不少于初始容量的90%

單體電池容量保存率應(yīng)不少

高溫荷電保持

78.2.9于85%，單體電池容量恢復(fù)

與容量恢復(fù)能力

率應(yīng)不少于初始容量的90%

6.2電池系統(tǒng)

序試驗(yàn)方法及條

檢驗(yàn)項(xiàng)目要求

號號

電池系統(tǒng)放出的容量應(yīng)不少

1室溫放電容量8.3.2

于表6指定的指標(biāo)

電池系統(tǒng)放出的容量應(yīng)不少

2低溫放電容量8.3.3

于表7指定的指標(biāo)

電池系統(tǒng)放出的容量應(yīng)不少

3室溫倍率放電性能8.3.4

于表8指定的指標(biāo)

電池系統(tǒng)放出的容量應(yīng)不少

4室溫倍率充電性能8.3.5

于表9指定的指標(biāo)

電池系統(tǒng)放出的容量應(yīng)不少

5室溫循環(huán)壽命8.3.6

于表10指定的指標(biāo)

電池系統(tǒng)容量保存率應(yīng)不少

室溫荷電保持

68.3.8于85%，電池系統(tǒng)容量恢復(fù)

與容量恢復(fù)能力

率應(yīng)不少于初始容量的90%

電池系統(tǒng)容量保存率應(yīng)不少

高溫荷電保持

78.3.9于85%，電池系統(tǒng)容量恢復(fù)

與容量恢復(fù)能力

率應(yīng)不少于初始容量的90%

7試驗(yàn)方法

7.1試驗(yàn)條件

7.1.1環(huán)境條件

除另有規(guī)定外，試驗(yàn)應(yīng)在溫度為25°C±5°C相對溫度為15%~90%，大氣壓力為86kPa~106kPa

的環(huán)境中進(jìn)行。本標(biāo)準(zhǔn)所提到的室溫，是指25°C±2°C

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7.1.2測量儀器、儀表準(zhǔn)確度

測量儀器、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)滿足以下要求：

—電壓測量裝置：不低于0.5級；

—電流測量裝置：不低于0.5級；

—溫度測量裝置：±0.5°C；

—時(shí)間測量裝置：±0.1%；

—尺寸測量裝置：±0.1%；

—質(zhì)量測量裝置：±0.1%

7.1.3單體電池充電

室溫下，單體電池先以0.2C5(A)電流放電至制造商技術(shù)條件中規(guī)定的放電終止電壓，擱置1h

（或制造商提供的不大于1h擱置時(shí)間），然后按制造商提供的充電方法進(jìn)行充電。

若制造商未提供充電方法，則依據(jù)以下方法進(jìn)行充電：以0.2C5(A)電流充電至制造商

技術(shù)條件中規(guī)定的充電終止電壓時(shí)轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降至0.05C5(A)時(shí)停止充電，

充電后擱置1h（或制造商提供的不大于1h擱置時(shí)間）。

7.1.4電池系統(tǒng)充電

室溫下，單體電池先以0.2C5(A)電流放電至制造商技術(shù)條件中規(guī)定的放電終止電壓，擱置1h

（或制造商提供的不大于1h擱置時(shí)間），然后按制造商提供的充電方法進(jìn)行充電。

若制造商未提供充電方法，則依據(jù)以下方法進(jìn)行充電：以0.2C5(A)電流充電至制造商

技術(shù)條件中規(guī)定的充電終止電壓時(shí)轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降至0.05C5(A)時(shí)停止充電，

若充電過程中有單體電池電壓超過充電終止電壓時(shí)則停止充電。充電后擱置1h（或制造商提供的

不大于1h擱置時(shí)間）。

7.2單體電池性能試驗(yàn)

7.2.1一般條件

所有性能試驗(yàn)均在有充分安全保護(hù)的環(huán)境條件下進(jìn)行。如果測試對象有附加主動保護(hù)線路或

裝置，應(yīng)除去。

7.2.2室溫放電容量

室溫放電容量測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

b)將單體電池存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于16小時(shí)，也不能超過24小時(shí)；

c)在25±2℃條件下將單體電池以表1指定的方法放電至制造商確定的放電截止電壓；

表1室溫放電性能

放電倍率類型

放電倍率

EH

0.2C100%C5Ah100%C5Ah

0.5C98%C5Ah

1C98%C5Ah

7.2.3低溫放電容量

低溫放電容量測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

6

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b)將單體電池存儲在“目標(biāo)溫度”條件下，擱置8~16小時(shí)；單體電池的低溫

放電性能應(yīng)以10°C為一個(gè)階梯，比如0°C,-10°C和-20°C。

c)在“目標(biāo)溫度”條件下將單體電池以表2指定的方法放電至制造商確定的放電截止

電壓。

d)申報(bào)溫度應(yīng)在目標(biāo)測試溫度范圍內(nèi)，而且申報(bào)溫度值為目標(biāo)測試溫度加上10°C。

列如-27°C的測試性能應(yīng)申報(bào)為-20°C。溫度等級為其最高溫度。比如一個(gè)“H”類

型的電芯在以下條件下獲得70%的放電容量：在-30°C以0.2It放電；在-20°C以1.0It

放電；在-10°C以5.0It放電，則其溫度等級判定為-10°C。

表2低溫放電性能

放電倍率類型

放電倍率

EH

0.2C70%C5Ah70%C5Ah

0.5C70%C5Ah

1C70%C5Ah

7.2.4室溫倍率放電性能

室溫倍率放電性能測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

b)將單體電池存儲在25±2℃條件下，擱置1~4小時(shí)；

c)在25±2℃條件下，以表3指定的倍率將單體電池放下電至制造商給出的放電截止

電壓；

d)Imax為申請測試的電池充電或放電電流，由電池制造商申請測試時(shí)提前確認(rèn)。

表3室溫倍率放電

放電倍率類型

放電倍率

EH

0.2C100%C5Ah100%C5Ah

0.5C98%C5Ah

1C98%C5Ah

1C>Imax≥0.5CImax≥1C

Imax

90%C5Ah90%C5Ah

7.2.5室溫倍率充電性能

室溫倍率充電性能測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

b)將單體電池存儲在25±2℃條件下，擱置1~4小時(shí)；

c)在25±2℃條件下，按照0.2C將單體電池放下電至制造商給出的放電截止電壓；

d)將單體電池存儲在25±2℃條件下，擱置1~4小時(shí)；

e)單體電池按7.1.3進(jìn)行充電；

7

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f)在25±2℃條件下，按照0.2C將單體電池放下電至制造商給出的放電截止電壓；

g)在不同放電倍率條件下的放電容量比例(%)是以0.2C時(shí)的放電容量為基準(zhǔn)；

h)Imax為申請測試的電池充電或放電電流，由電池制造商申請測試時(shí)提前確認(rèn)。

表4室溫倍率充電

放電倍率類型

充電倍率

EH

0.2C100%C5Ah100%C5Ah

0.5C90%C5Ah

1C90%C5Ah

1C>Imax≥0.5CImax≥1C

Imax

(85%C5Ah)(85%C5Ah)

7.2.6室溫循環(huán)壽命

室溫循環(huán)壽命測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

b)在25±2℃條件下，以表5的充放電倍率及制造商確定的的充放電方法進(jìn)行單體電

池循環(huán)測試；

表5室溫循環(huán)壽命

充放電次數(shù)

充放電倍率充放電倍率類型

95%C5Ah90%C5Ah80%C5Ah

0.5CE50010002000

1.0CH75015003000

循

7.2.7室溫浮充日歷壽命

室溫浮充日歷壽命測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

b)單體電池應(yīng)在室溫條件下，在100%SOC狀態(tài)且保持恒壓充電下條件90天；

c)將單體電池在開路狀態(tài)下存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于8小時(shí)，也不能超過

16小時(shí)。

d)在25±2℃條件下按照將單體電池放電至制造商給出的放電截止電壓，測得放電容

量。

7.2.8室溫荷電保持與容量恢復(fù)能力

室溫荷電保持與容量恢復(fù)能力測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

b)將單體電池存儲在25±2℃條件下28天，然后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終

止電壓，測得容量保存率（放電容量/初始容量）。

c)按照8.1，將單體電池充滿電，24小時(shí)后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電

壓。再將單體電池存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于1小時(shí)，也不能超過4小時(shí)。

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最后在25±2℃條件下，將電池系統(tǒng)以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電壓。

測得容量恢復(fù)率（放電容量/初始容量）

7.2.9高溫荷電保持與容量恢復(fù)能力

室溫荷電保持與容量恢復(fù)能力測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)單體電池按7.1.3方法充電；

b)將單體電池存儲在55±2℃條件下7天，然后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終

止電壓，測得容量保存率（放電容量/初始容量）。

c)按照8.1，將單體電池充滿電，24小時(shí)后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電

壓。再將單體電池存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于1小時(shí)，也不能超過4小時(shí)。

最后在25±2℃條件下，將電池系統(tǒng)以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電壓。

測得容量恢復(fù)率（放電容量/初始容量）

7.3電池系統(tǒng)性能試驗(yàn)

7.3.1一般條件

所有性能試驗(yàn)均在有充分安全保護(hù)的環(huán)境條件下進(jìn)行。如果測試對象有附加主動保護(hù)線路或

裝置，應(yīng)除去。

7.3.2室溫放電容量

室溫放電容量測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

b)將電池系統(tǒng)存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于16小時(shí)，也不能超過24小時(shí)；

c)在25±2℃條件下將電池系統(tǒng)以表2指定的方法放電至制造商確定的放電截止電壓。

表6室溫放電性能

放電倍率類型

放電倍率

EH

0.2C100%C5Ah100%C5Ah

0.5C95%C5Ah

1C95%C5Ah

7.3.3低溫放電容量

低溫放電容量測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

b)將電池系統(tǒng)存儲在“目標(biāo)溫度”條件下，時(shí)間不短于8小時(shí)，也不能超過16小時(shí)；

電池系統(tǒng)的低溫放電性能應(yīng)以10°C為一個(gè)階梯，比如0°C,-10°C和-20°C。

c)在“目標(biāo)溫度”條件下將電池系統(tǒng)以表3指定的方法放電至制造商確定的放電截止

電壓。

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d)申報(bào)溫度應(yīng)在目標(biāo)測試溫度范圍內(nèi)，而且申報(bào)溫度值為目標(biāo)測試溫度加上10°C。

列如-27°C的測試性能應(yīng)申報(bào)為-20°C。溫度等級為其最高溫度。比如一個(gè)“H”類

型的電芯在以下條件下獲得70%的放電容量：在-30°C以0.2It放電；在-20°C以1.0It

放電；在-10°C以5.0It放電，則其溫度等級判定為-10°C。

表7低溫放電性能

放電倍率類型

放電倍率

EH

0.2C70%C5Ah70%C5Ah

0.5C70%C5Ah

1C70%C5Ah

7.3.4室溫倍率放電性能

室溫倍率放電性能測試按照如下步驟進(jìn)行：

a)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

b)將電池系統(tǒng)存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于1小時(shí)，也不能超過4小時(shí)；

c)在25±2℃條件下，按照下表倍率將電池系統(tǒng)放下電至制造商給出的放電截止電壓；

d)Imax為申請測試的電池充電或放電電流，由電池制造商申請測試時(shí)提前確認(rèn)。

表8室溫倍率放電

放電倍率類型

放電倍率

EH

0.2C100%C5Ah100%C5Ah

0.5C98%C5Ah

1C98%C5Ah

1C>Imax≥0.5CImax≥1C

Imax

90%C5Ah90%C5Ah

7.3.5室溫倍率充電性能

室溫倍率充電性能測試按照如下步驟進(jìn)行：

i)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

j)將電池系統(tǒng)存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于1小時(shí)，也不能超過4小時(shí)；

k)在25±2℃條件下，按照0.2C將電池系統(tǒng)放下電至制造商給出的放電截止電壓；

l)將電池系統(tǒng)存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于1小時(shí)，也不能超過4小時(shí)；

m)電池系統(tǒng)按7.1.3進(jìn)行充電；

n)在25±2℃條件下，按照0.2C將電池系統(tǒng)放下電至制造商給出的放電截止電壓；

o)在不同放電倍率條件下的放電容量比例(%)是以0.2C時(shí)的放電容量為基準(zhǔn)。

p)Imax為申請測試的電池充電或放電電流，由電池制造商申請測試時(shí)提前確認(rèn)。

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表9室溫倍率充電

放電倍率類型

充電倍率

EH

0.2C100%C5Ah100%C5Ah

0.5C90%C5Ah

1C90%C5Ah

1C>Imax≥0.5CImax≥1C

Imax

(85%C5Ah)(85%C5Ah)

7.3.6室溫循環(huán)壽命

室溫循環(huán)壽命測試按照如下步驟進(jìn)行：

c)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

d)在25±2℃條件下，以表5的充放電倍率及制造商確定的的充放電方法進(jìn)行電池系

統(tǒng)循環(huán)測試；

表10室溫循環(huán)壽命

充放電次數(shù)

充放電倍率充放電倍率類型

95%C5Ah90%C5Ah80%C5Ah

0.5CE50010002000

1.0CH75015003000

7.3.7室溫浮充日歷壽命

室溫浮充日歷壽命測試按照如下步驟進(jìn)行：

e)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

f)電池系統(tǒng)應(yīng)在室溫條件下，在100%SOC狀態(tài)且保持恒壓充電下條件90天；

g)將電池系統(tǒng)在開路狀態(tài)下存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于8小時(shí)，也不能超過

16小時(shí)。

h)在25±2℃條件下按照將電池系統(tǒng)放電至制造商給出的放電截止電壓，測得放電容

量。

7.3.8室溫荷電保持與容量恢復(fù)能力

室溫荷電保持與容量恢復(fù)能力測試按照如下步驟進(jìn)行：

d)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

e)將電池系統(tǒng)存儲在25±2℃條件下28天，然后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終

止電壓，測得容量保存率（放電容量/初始容量）。

f)按照8.1，將電池系統(tǒng)充滿電，24小時(shí)后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電

壓。再將電池系統(tǒng)存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于1小時(shí)，也不能超過4小時(shí)。

最后在25±2℃條件下，將電池系統(tǒng)以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電壓。

測得容量恢復(fù)率（放電容量/初始容量）

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CIAPSxxxxxx-3-2

7.3.9高溫荷電保持與容量恢復(fù)能力

室溫荷電保持與容量恢復(fù)能力測試按照如下步驟進(jìn)行：

d)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電方法充電；

e)將電池系統(tǒng)存儲在55±2℃條件下7天，然后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終

止電壓，測得容量保存率（放電容量/初始容量）。

f)按照8.1，將電池系統(tǒng)充滿電，24小時(shí)后以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電

壓。再將電池系統(tǒng)存儲在25±2℃條件下，時(shí)間不短于1小時(shí)，也不能超過4小時(shí)。

最后在25±2℃條件下，將電池系統(tǒng)以0.2ItA恒流放電，直至電壓降至終止電壓。

測得容量恢復(fù)率（放電容量/初始容量）

7.4試驗(yàn)程序

7.4.1按本程序進(jìn)行的試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。

7.4.2單體電池試驗(yàn)程度見表10

表10單體電池試驗(yàn)程序

序試驗(yàn)方法及條單體蓄電池編

檢驗(yàn)項(xiàng)目備注

號號號