动力锂离子电池检测方法及标准

电动汽车用锂离子固态动力蓄电池性能试验方法及技术要求1范围本标准规定了电动汽车用锂离子固态动力蓄电池（以下简称蓄电池）的性能要求、试验方法和检验规则。

本标准适用于装载在电动汽车上的锂离子固态动力单体蓄电池。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

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GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池GB/T 19596-2017 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ）GB/T 31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法GB/T 31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法3术语和定义GB/T 19596-2017、GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

为了便于使用，以下重复列出了68/1 19596-2017、GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015 中的某些术语和定义。

3.1单体蓄电池secondary cell将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置，通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。

3.2混合固液电解质锂蓄电池mixed solid liquid electrolyte rechargeable lithium battery电池中同时含有液体和固体电解质的锂蓄电池。

3.3全固态锂蓄电池all solid state rechargeable lithium battery单体蓄电池中只含有固态电解质，不含有任何液体电解质、液态溶剂、液态添加剂的锂蓄电池。

3.4额定容量rated capacity室温下完全充电的蓄电池以1 I1（A）电流放电，达到企业技术条件中规定的放电终止条件时所放出的容量（Ah）。

科技公司（中国）有限公司企业标准电动道路车辆用锂离子动力蓄电池Lithium-ion batteries for electric vehiclesXXXX-XX-XX 发布实施科技公司（中国）有限公司发布前言GB/Z 18333.1-2001：电动道路车辆用锂离子蓄电池QC/T743-2006：电动汽车用锂离子蓄电池本公司在结合动力锂离子电池研发、生产经验，参考以上两项标准，制定了此项标准。

本标准起草单位：科技公司（中国）有限公司本标准主要起草人：目录前言1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语、定义和符号 (1)4分类 (2)5要求 (2)6试验方法 (4)7检验规则 (12)8标志、包装、运输和储存 (13)附录A（规范性附录）一致性分析方法 (15)附录B（规范性附录）简单模拟工况试验步骤 (16)电动道路车辆用锂离子动力蓄电池1 范围本标准规定了电动道路车辆(包括电动自行车、电动摩托车、电动汽车等)用锂离子动力蓄电池(以下简称蓄电池)的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。

本标准适用于电动车用标称电压单体为3.2V的磷酸亚铁锂型锂离子动力电池和模块nx 3.2V (n为蓄电池数量)的锂离子蓄电池。

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。

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GB/T 2900.11 电工术语原电池和蓄电池［egv IEC 60050( 482 )：2003］3 术语、定义和符号3.1 术语和定义GB/T 2900.11 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1.1 能量型蓄电池high energy density battery以高能量密度为特点，主要用于高能量输出的蓄电池。

起动用锂离子蓄电池性能试验方法及技术要求1 范围本标准规定了汽车起动用锂离子蓄电池（以下简称蓄电池）性能试验方法及技术要求。

本标准适用于装载在汽车上的起动用锂离子蓄电池。

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GB/T 2900.41 电工术语原电池和蓄电池GB/T 19596 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ）GB/T 5008.1-2013 起动用铅酸蓄电池第1部分:技术条件和试验方法3 术语和定义GB/T 2900.41、GB/T 19596和GB/T 5008.1-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

为了便于使用，以下重复列出了GB/T 2900.41、GB/T 19596和GB/T 5008.1-2013中的某些术语和定义。

3.1 电池单体 secondary cell将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置，通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。

3.2 电池模块 battery module将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合，并作为电源使用的组合体。

3.3 电池包 battery pack通常包括电池单体、电池管理模块（不含BCU）、电池箱及相应附件（冷却部件、连接线缆等），具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元。

3.4 电池系统 battery system一个或一个以上的电池包及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路及机械总成等）构成的能量存储装置。

3.5 额定容量 rated capacity以制造商规定的条件测得的并由制造商申明的电池单体、模块、电池包或系统的容量值。

注：额定容量通常用安时（Ah）或毫安时（mAh）来表示。

3.6 初始容量 initial capacity新出厂的动力蓄电池，在室温下完全充电后，以1 I1 (A)电流放电至企业技术条件中规定的放电终止条件时所放出的容量（Ah）。

电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法1范围本文件规定了电动汽车用动力蓄电池（以下简称电池）的电性能要求和试验方法。

本文件适用于装载在电动汽车上的动力锂离子电池和金属氢化物镍电池单体，其他类型电池参照执行。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T10592—2008高低温试验箱技术条件GB/T19596电动汽车术语GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求3术语和定义GB/T19596及GB38031界定的以及下列术语及定义适用于本文件。

3.1初始容量initial capacity新出厂的动力电池，在室温下，完全充电后，以制造商规定且不小于1I3的电流放电至制造商规定的放电终止条件时所放出的容量(Ah)。

3.2高能量电池high energy battery室温下，最大允许持续输出电功率（W）和3I3倍率放电能量（Wh）的比值低于10的电池。

注：高能量电池一般应用于纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车。

3.3高功率电池high power battery室温下，最大允许持续输出电功率（W）和3I3倍率放电能量（Wh）的比值不低于10的电池。

注：高功率电池一般应用于混合动力电动汽车。

4符号4.1缩略语下列缩略语适用于本文件。

FS：满量程（full scale）4.2符号下列符号适用于本文件。

I3：3h率放电电流（A），其数值等于额定容量值的1/3。

5要求5.1外观电池单体按6.2.1检验时，外观不得有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无污物，且宜有清晰、正确的标志。

5.2极性电池单体按6.2.2检验时，端子极性标识应正确、清晰。

5.3外形尺寸及质量电池单体按6.2.3检验时，电池外形尺寸、质量应符合制造商提供的产品技术条件。

5.4室温放电容量电池单体按6.2.5试验时，其初始容量应不低于额定容量，并且不超过额定容量的110%，同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的5%。

锂离子电池HPPC测试“知荷尽已无擎雨盖，菊残犹有傲霜枝。

---《冬景》宋·苏轼”大家好，我是BMS田间小路。

在我们平时的BMS开发过程中，会使用到关于动力电池性能的很多相关参数，这就需要我们通过一定的手段进行实验获取，下面我们就一起看一种方式---HPPC。

我们这里所说的HPPC（HybirdPulse Power Characterization）是混合脉冲功率特性的简称。

测试是动力电池性能评估中的一项重要的测试方法，该方法主要针对混合动力车用电池系统、模块以及电池单体进行性能评估及电源系统管理等。

首先我们先来具体认识一下HPPC测试：HPPC即Hybrid PulsePower Characteristic(混合功率脉冲特性)：是用来体现动力电池脉冲充放电性能的一种特征。

HPPC测试一般采用专用电池检测设备完成，其可以完成对电池直流内阻的测试HPPC测试的特性曲线显示如下图所示。

其目的是演示功率辅助目标在不同放电深度（DOD）下的放电脉冲和再生充电脉冲功率能力。

在HPPC的测试过程中是特性曲线的简单重复。

测试从满电态开始，每放电10%DOD后静置1h并进行脉冲，直至100%DOD放电后静置1h结束，具体测试过程如下：1)按照制造商推荐的方式将电池充满，静置1小时时间2)恒流脉冲测试，放电10%SOC，静置1小时时间3)重复以上步骤直至电池电量消耗90%者是制造商规定的最大放电范围记录每个静置期间的电压，以建立电池的OCV（开路电压）曲线。

测试脉冲电流使用低电流（Imax的25%）和高电流（Imax的75%）两种峰值电流来执行，Imax为制造商确定的最大允许10s脉冲放电电流。

接下来我们具体看一下 HPPC测试所得结果分析：（1）直流内阻电池的内阻包括欧姆电阻和极化内阻两部分，直流内阻的测量是将两部分的电阻全部考虑并测量的方法，也称动态内阻。

内阻是衡量电池性能的重要指标，内阻小的电池大电流放电能力强，内阻大的电池则相反，采用直流放电、根据不同电流的电压变化来计算内阻值。

电动汽车用锂离子固态动力蓄电池性能试验方法及技术要求1 范围本标准规定了电动汽车用锂离子固态动力蓄电池（以下简称蓄电池）的性能要求、试验方法和检验规则。

本标准适用于装载在电动汽车上的锂离子固态动力单体蓄电池。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池GB/T 19596-2017 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ）GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法GB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法3 术语和定义GB/T 19596-2017、GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

为了便于使用，以下重复列出了GB/T 19596-2017、GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015中的某些术语和定义。

3.1 单体蓄电池 secondary cell将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置，通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电。

3.2 混合固液电解质锂蓄电池 mixed solid liquid electrolyte rechargeable lithium battery电池中同时含有液体和固体电解质的锂蓄电池。

3.3 全固态锂蓄电池 all solid state rechargeable lithium battery单体蓄电池中只含有固态电解质，不含有任何液体电解质、液态溶剂、液态添加剂的锂蓄电池。

方法\\电芯放在不同温度下经受以下循环：①start:25±5℃-->85℃(升温t≤30min )②85±2℃保持4h；85±2℃-->25℃(降温t≤30min)③25±5°C保持2h；25±5°C-->-40℃(降温t≤30min )④-40±2°C保持4h：-40±2°C-->25℃(升温t≤30min )⑤25±5°C保持2h；25±5℃-->85℃(升温t≤30min )返回步骤②，循环10次；循环结束后，在25±5℃放置24h 再检查:循环结束时，测量电池的开路电压(OCV)，并与预测试值进行比较。

@100%SOC(BEV) 或80%SOC(HEV)，最低工作温度应为制造商规定的Tmin或-40℃，最高工作温度应为由制造商规定的Tmax或85℃，电芯放在不同温度下经受480min温度变化：①第0min-->25℃②第60min-->Tmin(降温约1℃/min到-40℃)③第150min-->Tmin(保温90min)④第210min-->25℃(升温约1℃/min到25℃)⑤第300min-->Tmax(升温约0.67℃/min到85℃)⑥第410min-->Tmax(保温90min)⑦第480min-->25℃(降温约0.86℃/min到-25℃)重复以上30次循环同IEC-62660-2中测试方法电芯放在不同温度下经受以下循环：①start：25+5℃-->72±2℃(t≤30min )②保持6h:72±2℃③变换：72℃-->-40±2℃(t≤30min )④保持6h:-40±2℃⑤变换：-40℃-->-72±2℃(t≤30min )重复步骤②，供完成10次，取出在室温（25±5）℃静置24h。

试验题目：车用锂离子动力电池实验目录试验题目：车用锂离子动力电池实验 (1)1.实验目的： (2)2.动力电池简介 (2)a)车载动力电池介绍 (2)b)国内电动车用锂离子动力电池的标准 (2)3.实验仪器 (3)4.试验方法 (4)5.数据处理分析 (5)a)分析不同温度下、不同倍率下电池能放出或充进的电量 (5)b)电池的直流内阻特性（与温度、SOC关系） (7)c)电池开路电压与温度的关系 (9)d)电池的开路电压稳定时间 (10)e)电池的功率特性（与温度、SOC关系） (11)f)各温度下电池特性比较 (12)6.实验总结 (14)7.附录 (14)a)参考文献 (14)b)数据处理代码 (15)1.实验目的：1)了解动力电池主要性能参数2)了解动力电池基本性能试验标准及方法3)了解动力电池试验设备4)基本掌握试验结果分析方法2.动力电池简介a)车载动力电池介绍新能源汽车动力电池可以分为蓄电池和燃料电池两大类，蓄电池用于纯电动汽车（EV），混合动力电动汽车（HEV）及插电式混合动力电动汽车（PHEV）；燃料电池专用于燃料电池汽车（FaV）。

主要类型有主要有阀控式铅酸蓄电池（VRLAB）、碱性电池（Cd-Ni）电池、MH-Ni 电池）、Li-ion 电池、聚合物Li-ion 电池、Zn-Ni 电池、锌-空气电池、超级电池、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）等。

而就电池性能而言，不同需求造成了对电池的性能需求不同。

HEV有汽油发动机作为动力来源，更强调加速性能和爬坡能力，因此更注重电池的比功率（要求高达800——1 200 W / kg）；PHEV和EV完全以电池作为动力，更强调充电后的续驶能力，因而更关注电池的比能量（要求达到100——160 Wh/kg）。

在现有的新能源汽车动力电池中，锂离子电池生产成本相对较低，重复充电利用非常方便，相比其他可携带能源具有更高的成本优势。

一、国外动力锂离子电池标准
二、作者：一气贯长空
表1列举了国外常用的锂离子电池测试标准。

标准颁发机构主要有国际电工委员会( IEC) 、国际标准化组织( ISO) 、美国保险商实验室 ( UL) 、美国汽车工程师学会( SAE) 以及欧盟相关机构等。

表 1 国外常用的动力锂离子电池标准
1 国际标准
IEC发布的动力锂离子电池标准主要有IEC 62660-1∶2010《电动道路车辆用锂离子动力蓄电池单体第1部
分: 性能测试》和IEC 62660-2∶2010《电动道路车辆用锂离子动力蓄电池单体第2部分: 可靠性和滥用性测试》。

联合国运输委员会颁布的UN 38. 3《联合国关于危险货物运输的建议书标准和试验手册》，对锂电池测试的要求是针对电池在运输过程中的安全性。

ISO在动力锂离子电池方面制定的标准有ISO 12405-1∶2011《电驱动车辆———锂离子动力电池包及系统测试规程第1部分: 高功率应用》、ISO 12405-2∶2012《电驱动车辆——锂离子动力电池包及系统测试规程第2部分: 高能量应用》及ISO 12405-3∶2014《电驱动车辆——锂离子动力电池包及系统测试规程第3部分: 安全性要求》，分别针对高功率型电池、高能量型电池以及安全性能要求，目的是为整车厂提供可选择的测试项和测试方法。

2 美国标准
UL 2580∶2011《电动汽车用电池》主要评估电池的滥用可靠性以及在滥用产生危害时对人员的保护能力，该标准于2013年进行修订。

《电动汽车用锂离子动力电池包和系统电性能试验方法》征求意见稿编制说明一、工作简况1、任务来源动力蓄电池是新能源汽车的核心零部件，为新能源汽车的行驶提供电能。

容量、能量、内阻、能量效率等电性能是动力蓄电池的关键性能指标。

GB/T 31467.1—2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分：高功率应用测试规程》和GB/T 31467.2—2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程》两项标准分别提供了高功率型和高能量型电动汽车用锂离子动力电池包和系统电性能的测试规程。

以上两项标准发布以来，有效统一、规范了动力电池电性能测试方法。

然而，近年来我国新能源汽车和动力电池产业快速发展，而GB/T 31467.1和GB/T 31467.2两项标准已发布6年，部分内容已不能适应产业发展需要，并且两项标准制定时参考的ISO 12405-1和ISO 12405-2均已被ISO 12405-4:2018替代。

因此，应当充分参考对应国际标准ISO 12405-4:2018，面向当前我国新能源汽车和动力电池的使用场景需求，结合我国动力电池电性能测试经验，对GB/T 31467.1和GB/T 31467.2两项标准开展修订工作。

本项目计划将GB/T 31467.1—2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分：高功率应用测试规程》和GB/T 31467.2—2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程》合并修订为GB/T 31467《电动汽车用锂离子动力电池包和系统电性能测试规程》。

标准制定计划已于2021年8月划由国家标准化管理委员会下达正式下达，计划编号：20213561-T-339。

2、主要工作过程本标准由全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会归口，并由电动车辆分标委动力蓄电池标准工作组负责组织开展修订工作。

修订工作于2020年4月正式启动，标准起草组由电动汽车整车、动力电池生产企业、检测机构等单位组成。

动力锂电池的检测标准动力锂电池的检测标准通常包括多个方面，旨在确保其安全性、性能和质量。

以下是一些常见的动力锂电池检测标准：安全性测试：短路测试：检测电池是否在短路条件下发生异常反应。

过充电测试：模拟电池过充电情况，验证其过充电保护机制的有效性。

过放电测试：模拟电池过放电情况，验证其过放电保护机制的有效性。

温度稳定性测试：在高温或低温条件下测试电池的性能和稳定性。

电性能测试：容量测试：测量电池的实际容量，确保其符合规定标准。

放电性能测试：测试电池在不同负载条件下的放电性能。

充电性能测试：测试电池在不同充电条件下的充电性能。

内阻测试：测量电池的内部电阻，评估电池的电导率和功率性能。

循环寿命测试：充放电循环测试：模拟电池在正常使用条件下的充放电循环，评估其寿命和稳定性。

快充循环测试：测试电池在快速充电条件下的循环寿命。

环境适应性测试：温度适应性测试：在不同温度条件下测试电池的性能，确保其在广泛的温度范围内能够正常工作。

湿度适应性测试：测试电池在高湿度环境下的性能。

外观和结构检测：外观检查：检查电池外壳、连接器等外观部分，确保没有明显的缺陷或损坏。

尺寸和形状检测：测量电池的尺寸和形状，确保符合规定标准。

标签和标识检测：标签完整性检查：检查电池上的标签是否完整、清晰可辨，包括规定的标识和警告标语。

运输和储存测试：振动测试：模拟电池在运输和使用中的振动环境，确保其结构和性能不受影响。

冲击测试：检测电池在运输和使用中的冲击耐受性。

这些测试标准可以根据电池的具体用途和规模而有所不同。

制造商通常会遵循国际标准、行业标准和客户要求来进行动力锂电池的检测和认证。

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程范围本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。

本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。

标准性引用文件〔其中的一部分〕以下文件对于本文件的应用是必不可少的。

但凡注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

但凡不注日期的引用文件，其最新版本〔包括所有的修改单〕适用于本文件。

GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db 交变湿热〔12h＋12h循环〕〔IEC 60068-2-30:2005,IDT〕GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT)GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动〔数字控制〕和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT)GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置〔ISO/DIS 6469-1:2000,EQV〕GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护〔ISO/DIS 6469-3:2000,EQV〕GB/T 19596-2004 电动汽车术语〔ISO 8713:2002,NEQ〕GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD)GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD)GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD)术语和定义1.1蓄电池电子部件采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。

锂电池自放电测量：静置与动态测量法详解锂离子电池自放电的测量方法主要分为两大类：静置测量方法，通过对电池进行长时间的静置得到自放电率；动态测量方法，在动态过程中实现对电池的参数识别。

一、静置测量法目前主流的锂离子电池自放电测量方法是在一定的环境条件下，对电池进行较长时间的静置，测量静置前后电池参数的变化，来表征锂离子电池的自放电程度。

根据测量参数的不同，静置测量主要分为3大类：容量测量、开路电压测量和电流测量。

1、容量测量在电池进行长时间静置前，对电池进行一次充放电，记录静置前的放电容量Q0。

静置后采用同样的方式使电池放电，记录静置后的放电容量Q。

根据式(7)可以计算得到电池的自放电率η。

再对电池采用同样的方式进行一次充放电，记录循环后的电池放电容量Q1。

根据式(8)和(9)可以分别计算得到电池的可逆自放电量Qrev和不可逆自放电量Qirr。

该方法的示意图如图1所示。

图1 容量测量方法示意图在国际标准化机构及各国政府相关部门和行业协会发布的电池测试手册中，对通过容量测量来检测电池自放电作了相关规定：国际电工委员会(IEC)发布的《含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组：便携式二次锂电池和蓄电池组》(IEC 61960)中规定，将处于50%SOC状态下的电池，在环境温度(20±5)℃下存储90d，再次充电后电池的放电量应不小于额定容量的85%，具体测量流程如图2a所示。

美国汽车研究委员会(USCAR)发布的电动车用电池测试手册规定，测量前应先测量与电池工作区间对应的实际电量。

将电池以C/3倍率放出50%的可用电量后，在环境温度30℃下存储30d，再次充电后测量电池的放电量。

中国国家标准化管理委员会发布的《电动汽车用动力蓄电池性能要求及试验方法》(GB/T 31486)与IEC标准较为相近，规定了荷电保持及容量恢复能力的测量试验流程。

以室温试验为例，电池在室温条件下存储8d，要求荷电保持率不低于初始容量的85%，容量恢复不低于初始容量的90%。