钜大LARGE | 点击量:101次 | 2024年09月10日
新版国家标准《GB/T36276-2023 电力储能用锂离子电池》7月1日起正式实施
新版国标《电力储能用锂离子电池》(GB/T36276-2023)已于2023年12月28日正式发布,并将在2024年7月1日正式实施。新国标作为锂离子电池开展型式试验、出厂试验及抽样检测的执行依据,对行业影响重大。本文件代替 GB/T 36276-2018《电力储能用锂离子电池》。
在强大的社会发展需求和巨大的潜在市场推动下,锂电池储能技术正向大规模、高效率、长寿命、低成本、无污染的方向发展。为支撑我国储能用锂离子电池高质量发展,全国电力储能标委化技术委员会组织中国电力科学研究院有限公司等单位,对现行的《电力储能用锂离电池》进行了修订。
一、主要修订内容
与 GB/T 36276-2018 相比,新版国标《电力储能用锂离子电池》(GB/T36276-2023)对技术内容进行了较大的改进修订:
1.删除术语和定义中与 DL/T 2528 重复的内容(见 3.1)。
2.修改了相关符号,增加了标称电压、电池单体告警电压、电池单体保护电压、电池单体告警温
度、电池单体保护温度的符号定义(见 3.2)。
3. 在规格中增加了电池类型的信息(见 4)。
4.增加了技术要求分类,划分为正常工作条件、外观及力学性能、电性能、环境适应性、耐久性、
安全性能,并对相关性能技术指标进行修改(见 5)。
5. 增加了力学性能、功率特性及出力曲线、高海拔性能、循环后热失控性能、循环后热失控扩散性能及电池簇安全保护功能技术要求(见 5.2.3、5.3.2、5.4.4、5.6.3.2、5.6.3.3、5.6.4)。
6. 修改了倍率充放电性能项目名称,更名为过载充放电性能,4P充放电性能要求从过载充放电性能要求中删除,移至过载性能中(见 5.3.3、5.6.1.3)。
7. 修改了循环性能技术要求,根据使用寿命对电池循环性能进行考核(见 5.5.2)。
8. 原附录 A(规范性附录)试验方法移至第 6 部分试验方法(见 6 试验方法)。
9. 在试验准备中增加样品要求、试验线路连接及试验参数设定的要求(见 6.2.1、6.2.2、6.2.3)。
10.增加了功率特性及出力曲线试验、高海拔性能试验、电池簇安全保护功能试验的试验方法(见
6.4.2、6.5.4、6.7.4)。
11.修改了能量保持与能量恢复能力试验、高温充放电性能试验、低温充放电性能试验与贮存性能
试验的试验方法,删除室温能量保持与能量恢复能力;高温能量保持与能量恢复能力试验条件
修改为试验温度 50℃、储存时间 30 天;高温充放电性能试验试验温度修改为 50℃,低温充放
电性能试验温度修改为 20℃;贮存性能试验贮存温度修改为 50℃(见 6.4.4、6.5.1、6.5.2、
6.6.1)。
12.修改了循环性能试验方法,改用高温加速方法测试循环性能(见 6.6.2)。
13. 修改了短路试验中外部线路电阻、挤压试验中挤压力、模块跌落试验中跌落高度的要求(见
6.7.1.4、6.7.2.1、6.7.2.2)。
14. 删除了电池单体试验加热试验内容(见 2018 版 A.2.18)。
15.修改了电池单体热失控试验的内容,增加了电池单体循环性能试验后的热失控试验方法(见
6.7.3.2)。
16.修改了电池模块试验高温高湿试验的内容,增加了高温高湿后耐压性能的要求(见 6.5.3.2)。
17.修改了电池模块热失控扩散试验的内容,增加了电池模块循环性能试验后进行热失控试验的试
验方法(见 6.7.3.3)。
18.增加了“抽样检验”“文件”的内容(见 7.4、8.1)。19.修改了“标志”“包装”“运输”的内容(见 8.2、8.3、8.4)。
二、主要技术内容
本文件规定了电力储能用离子电池(简称“锂离子电池”)外观、尺寸和质量、电性能、环境适应性、耐久性、安全性能等要求,描述了相应的试验方法,规定了分类和编码、正常工作环境、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。适用于电力储能用锂离子电池的设计、制造、试验、检测、运行、维护和检修。
1.电性能
储能电池初始充放电性能受温度影响较大,新版规范提出锂离子电池正常工作环境温度范围为5-45℃,同时细化电池单体、电池模块在额定功率、不同充放电功率、高温适应性、低温适应性等效率要求。相对现有国标,新国标细化并提高了效率相关要求,例如现行国标规定电池单体效率不低于90%,新国标按照不同为93%(25℃);现行国标规定电池单体高温能量效率不低于90%,低温能量效率不低于75%,新国标规定电池单体从高温或低温环境恢复至室温后能量效率不低于93%。
2.安全性能
锂离子电池安全性能划分为电气安全性能、机械安全性能、环境安全性能、热安全性能、报警和保护功能,例如现行国标热失控提出“触发电池单体达到热失控的判定条件,不应起火、爆炸”,新国标细化相关要求,对电池单体绝热温升特性提出要求,提出在全寿命周期内,热失控时表面温度应大于90℃,热失控不应起火,不应爆炸,不应在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。随着液冷技术的普及,新国标提出液冷管路耐压要求,电池模块液冷管路内压强达到最大工作压强的1.2倍时静置1min,管路不应破裂,且气压降应不大于最大工作压强的0.1%。外部短路是热失控发生的原因,新国标细化试验方法,例如对于电池单体,在初始化充电后以1mΩ外部线路短路10min,不应起火,不应爆炸,不应在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。对于电池簇报警和保护功能,新国标提出电池簇运行过程中电压、电流、温度、电压极差、温度极差、绝缘电阻等参与达到报警值时,应发出报警信号并执行相应保护动作。
3.性能测试
新国标重新规定了电性能等测试方法,例如25℃初始充放电性能试验,以恒功率充电至电池单体充电截止条件,静置10min,而现行国标要求静置时间为30min;高温适应性试验电池单体环境模拟装置温度为50±2℃,静止24h,然后在25±2℃静置12h,现行国标分别是45±2℃存储7天,25±2℃搁置5h;电池单体循环性能测试充电和放电后的静置时间也由30min改为10min。
4.检测分类和检测项目
新国标重新规定了电池单体、电池模块和电池簇的型式试验、出厂试验项目,同时新增抽样检测项目。型式试验电池单体、电池模块和电池簇面向市场的“入场券”,一般设备厂家通过送检形式由相关检测机构依据本国标开展相关检测。
新国标修改了电性能试验、环境适应性试验、耐久性能试验、安全性能试验等技术要求和测试方法,增加了功率特性测试、液冷管路耐压性能试验、高海拔绝缘性能试验、高海拔耐压性能试验等测试项目。
新国标对型式试验样品数量要求发生变化,其中电池单体数量为33只,电池模块数量为11套,电池簇数量为1套;相对现行国标,电池单体数量28只、电池模块数量8套,电池簇数量1套。
新增抽样检测是新国标的一个重大变化,通过抽样检测来保障储能系统的性能和安全,抽样检测对外观质量、初始充放电性能、倍率充放电性能试验、环境适应性试验、电气安全性能试验、安全性能试验等进行检测,建议每百兆瓦时抽取电池单体15只、电池模块5套、电池簇1套。
5.运输和贮存
新国标规定产品运输过程电池能量状态为20%-50%,贮存能量状态宜为30%-50%,每贮存6个月宜进行能量状态维护,贮存环境温度宜为20-35℃,且不高于50℃或低于-30℃。