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電力儲(chǔ)能系統(tǒng)第3-1 部分(二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)的安全要求)_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

電力儲(chǔ)能系統(tǒng)第3-1部分(二次鋰離子單體

電池和電池系統(tǒng)的安全要求)

CIAPS

中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIAPSxxxx.3-1:201X

電力儲(chǔ)能系統(tǒng)第3-1部分:

二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)的

安全要求

(征求意見(jiàn)稿)

201X-XX-XX發(fā)布201X-XX-XX實(shí)施

中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

CIAPSxxxxxx-3-1

二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)的安全要求

1范圍

本部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)在預(yù)期使用和可預(yù)見(jiàn)性濫用情況下的安

全性能要求和測(cè)試方法。

本部分標(biāo)準(zhǔn)適用于以下儲(chǔ)能產(chǎn)品:

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

用儲(chǔ)能系統(tǒng),電力輸配電用儲(chǔ)能系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)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。

UN38.3《聯(lián)合國(guó)危險(xiǎn)物品運(yùn)輸試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》的第3部分38.3款

IEC62619工業(yè)應(yīng)用大容量二次堿性或非酸性電解液電池—安全要求

GB/T31485-2015電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法

GB/T2900.41電工術(shù)語(yǔ)原電池和蓄電池

GBT31467.3-2015電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分:安全性要求與測(cè)

試方法

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T2900.41中界定的以及下列術(shù)語(yǔ)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,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(guò)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(guò)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(guò)充、

過(guò)流及過(guò)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(duì)電池充電過(guò)程和放電過(guò)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(cè)、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安全

免于不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。

3.7風(fēng)險(xiǎn)

傷害和傷害嚴(yán)重性的發(fā)生概率集合。

3.8傷害

身體受傷或?qū)θ私】档膿p害或?qū)ω?cái)產(chǎn)的損失或?qū)Νh(huán)境的破壞。

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3.9危險(xiǎn)性

危險(xiǎn)性傷害的潛在根源。

3.10預(yù)定用途

和供應(yīng)商提供的說(shuō)明書(shū)、操作指南信息一致的產(chǎn)品的使用、處理和服務(wù)。

3.11合理可預(yù)見(jiàn)濫用

產(chǎn)品的使用、處理和服務(wù)雖不符合供應(yīng)商提供的使用要求,但他它將產(chǎn)生的結(jié)果可根據(jù)人的行

為估計(jì)。

3.12無(wú)影響

電池外觀無(wú)變化,無(wú)功能性操作。

3.13變形

電池?zé)o危險(xiǎn)或傷害,電池外觀發(fā)生變形,包括鼓脹。

3.14排氣

電池出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的毀壞,電解液從安全閥逸出或有霧逸出。

3.15漏液

電池在安全閥以外的地方出現(xiàn)電解液泄露或排氣。可見(jiàn)的液體電解質(zhì)流失。

3.16冒煙

電池出現(xiàn)鹽霧或排氣現(xiàn)象。

3.17破裂

電池殼體完整性造成機(jī)械損壞,電池內(nèi)部部分物質(zhì)暴露或泄露,無(wú)物質(zhì)飛濺,且未發(fā)現(xiàn)

熱失控現(xiàn)象。

3.18火花

電池產(chǎn)品火星,但在1s內(nèi)自熄滅。

3.19著火

電池中發(fā)射火焰,出現(xiàn)持續(xù)燃燒或點(diǎn)火,持續(xù)時(shí)間大于1s。

3.20爆炸

電池殼體被猛烈打開(kāi),產(chǎn)生壓力波,并伴隨著電池內(nèi)部主體材料被強(qiáng)制排出及飛濺,對(duì)

樣品造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞。

3.21解體

指排氣和破裂使電池任何部分的固體物質(zhì)穿過(guò)放在離電池25厘米處的絲網(wǎng)篩(直徑0.25

毫米的軟鋁絲,網(wǎng)格密度每厘米6至7條鋁絲)。

3.22滲漏

指物質(zhì)從電池漏出

3.23熱失控

由于單體電池的放熱反應(yīng)引發(fā)的不可控的電池溫度劇烈升高。

3.24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。

3.25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(cè)試下放電至規(guī)定

的終止電壓時(shí)所能放出的電池電量。

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3.26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。

3.27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。

3.28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(guò)程中,充電電流不允許超過(guò)這個(gè)值。

3.29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(guò)程中,放電電流不允許超過(guò)這個(gè)值。

3.30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。

3.31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。

3.32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。

3.33重量損失

是指超過(guò)下面表1所列數(shù)值的重量損失。重量損失數(shù)值可用下式計(jì)算。式中M1是試驗(yàn)前

的重量,M2是試驗(yàn)后的重量。如重量損失不超過(guò)表1所列數(shù)值,應(yīng)是為“無(wú)重量損失”。

重量損失(%)=(M1-M2)/M1*100

表1:重量損失限值

電池和電池組重量M重量損失限值

M<1克0.5%

1克<M<5克0.2%

M≥5克0.1%

4符號(hào)

下列符號(hào)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)

5電池安全使用

5.1概要

電池制造商需要嚴(yán)格定義單體電池的工作范圍。電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格符合單體電池

的工作范圍。

5.2電池的安全

為了保證單體電池及電池系統(tǒng)的安全使用,電池制造商設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的單體電池或電池

系統(tǒng)必須嚴(yán)格遵循單體電池的工作范圍。電池制造商在設(shè)定單體電池的充電限制電壓時(shí),

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設(shè)定值應(yīng)保證其同時(shí)處于充電限制電壓、電流與溫度范圍之內(nèi)。

充電限制電壓與充電限制溫度,并不是用于衡量電池的性能,而是用于考慮電池的最

低安全。

如果一款新開(kāi)發(fā)的單體電池,其容量不超過(guò)已定型電池容量的120%,尺寸設(shè)計(jì)也相同,

且采用了相同的正負(fù)極材料、隔膜、外殼、電解液,則可以采用已定型電池的工作范圍作

為新電池的工作范圍。

圖1描述了典型的電池的工作范圍。如果電池工作在高溫或低溫區(qū)間內(nèi),可以考慮

采用較低的充電電壓及(或)電流。

5.3電池的充電

在電池充電時(shí),電壓、電流及溫度是影響安全的主要因素。

A.電池的充電電壓不能超過(guò)電池制造商限定的最大值。如果充電電壓過(guò)高,極度

的化學(xué)反應(yīng)或負(fù)反應(yīng)會(huì)使電池?zé)岵环€(wěn)定(可能引起過(guò)熱和熱失控)。

B.溫度會(huì)影響電池充電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)。即使在相同的充電限制電壓及電流條件下,

電池的充電狀態(tài)及反應(yīng)也會(huì)受到溫度的影響。通常來(lái)講,在高溫及低溫區(qū)域內(nèi),

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降低充電限制電壓及電流是非常重要的。

C.一般來(lái)講,在常溫區(qū)域內(nèi)電池可以以最大的充電電壓及電流進(jìn)行充電,在高溫

區(qū)域內(nèi)電池應(yīng)以較低的電壓進(jìn)行充電,在低溫區(qū)域內(nèi)電池應(yīng)以較低的電壓及電

流充電。超過(guò)高溫及低溫區(qū)域,電池不應(yīng)再進(jìn)行充電。電池廠家應(yīng)明確定義其

電池在常溫、高溫及低溫條件下的充電電壓及電流。

5.4電池的放電

在電池放電時(shí),電壓、電流及溫度是影響安全的主要因素。一般來(lái)講,放電電壓應(yīng)

高于放電限制電壓,電流應(yīng)小于最大放電電流,溫度應(yīng)不超過(guò)高溫及低溫區(qū)域。

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(hào)號(hào)

1高度模擬8.2.2高度模擬測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T1

2溫度試驗(yàn)8.2.3溫度測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T2

3振動(dòng)8.2.4振動(dòng)測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T3

4沖擊8.2.5沖擊測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T4

5外短路8.2.6外短路測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T5

6抗重物撞擊8.2.7重物沖擊測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T6

7過(guò)充電8.2.8不起火,不爆炸

8過(guò)放電8.2.9過(guò)放測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T8

9抗熱沖擊8.2.10不起火,不爆炸

10跌落8.2.11不起火,不爆炸

11擠壓8.2.12不起火,不爆炸

6.2電池系統(tǒng)

檢驗(yàn)項(xiàng)目序號(hào)要求

號(hào)

1振動(dòng)7.3.2振動(dòng)測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T3

2沖擊7.3.3沖擊測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T4

3跌落7.3.4不起火,不爆炸

4熱失控?cái)U(kuò)展7.3.5不起火,不爆炸

5高溫保護(hù)7.3.6不起火,不爆炸

6低溫保護(hù)7.3.7不起火,不爆炸

7過(guò)流保護(hù)7.3.8不起火,不爆炸

8外部短路保護(hù)7.3.9不起火,不爆炸

9過(guò)充電保護(hù)7.3.10不起火,不爆炸

10過(guò)放電保護(hù)7.3.11不起火,不爆炸

電池系統(tǒng)正、負(fù)極接口分別對(duì)地的絕緣電阻

11絕緣電阻7.3.12

按標(biāo)稱電壓不小于100Ω/V

交流漏電流不超過(guò)100mA,直流漏電流不

12絕緣耐壓性能7.3.13

超過(guò)10mA

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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(duì)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±5°C

7.1.2測(cè)量?jī)x器、儀表準(zhǔn)確度

測(cè)量?jī)x器、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)滿足以下要求:

—電壓測(cè)量裝置:不低于0.5級(jí);

—電流測(cè)量裝置:不低于0.5級(jí);

—溫度測(cè)量裝置:±0.5°C;

—時(shí)間測(cè)量裝置:±0.1%;

—尺寸測(cè)量裝置:±0.1%;

—質(zhì)量測(cè)量裝置:±0.1%

7.1.3單體電池充電

室溫下,單體電池先以0.2C(A)電流放電或者按照制造商宣稱的放電模式放電至終止電壓,

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)電流放電至制造商技術(shù)條

件中規(guī)定的放電終止電壓時(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0.2C(A)電流放電或者按照制造商宣稱的放電模式放電至終止電壓,

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)電流放電至制造商技術(shù)條

件中規(guī)定的放電終止電壓時(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(guò)程中有

單體電池電壓超過(guò)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單體電池安全性試驗(yàn)

7.2.1一般條件

所有安全試驗(yàn)均在有充分安全保護(hù)的環(huán)境條件下進(jìn)行。如果測(cè)試對(duì)象有附加主動(dòng)保護(hù)線路或

裝置,應(yīng)除去。

大型單體電池是指重量大于500克的單體電池,大型電池系統(tǒng)是指重量大于12公斤的電池系

統(tǒng)。

7.2.2高度模擬(低氣壓)

高度模擬測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T1

7.2.3溫度試驗(yàn)

溫度測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T2

7.2.4振動(dòng)

振動(dòng)測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T3

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7.2.5沖擊

沖擊測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T4

7.2.6外部短路

外短路測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T5

7.2.7抗重物撞擊

重物沖擊測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T6

7.2.8過(guò)充電

過(guò)充電試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)電池以制造商宣稱的放電模式,放電至截至電壓;

b)然后以制造商宣稱的最大充電電流充電至電池充電上限電壓的1.2倍。

c)當(dāng)電池溫度達(dá)到穩(wěn)定(充電30分鐘內(nèi),溫度變化不超過(guò)10度),試驗(yàn)結(jié)束。

7.2.9過(guò)放電

過(guò)放測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T8

7.2.10抗熱沖擊

抗熱沖擊試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)單體電池按7.1.3方法充電;

b)將充滿電的單體電池放置于高溫箱中,調(diào)節(jié)高溫箱溫度以(5±2℃)/min上升至130

±2℃,保持1h

7.2.11跌落

跌落試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)單體電池按7.1.3方法充電;

b)充滿電的單體電池,以1米的高度,采用隨機(jī)的方向進(jìn)行跌落,連續(xù)跌落3次。在

跌落試驗(yàn)中,單體電池至少有1次以電池底部跌落至混凝土平臺(tái)上,電池底部由制

造商指定。

7.2.12擠壓

擠壓試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)單體電池按7.1.3方法充電;

b)按下列條件進(jìn)行試驗(yàn):

—擠壓方向:垂直于單體電池級(jí)板方向施壓(參考慮圖X所示);

—擠壓板形式:半徑75mm的半圓柱體,半圓柱體的長(zhǎng)度(L)大于被擠壓?jiǎn)误w電

池的尺寸;

—擠壓程度:變壓量達(dá)到30%或擠壓力達(dá)到200kN后停止擠壓。

c)觀察1h。

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7.3電池系統(tǒng)安全測(cè)試項(xiàng)目

7.3.1一般條件

所有安全試驗(yàn)均在有充分安全保護(hù)的環(huán)境條件下進(jìn)行。電池管理系統(tǒng)(BMS)用于監(jiān)測(cè)電池

的電壓、電流、溫度,并確保單體電池系統(tǒng)在其規(guī)定的范圍內(nèi)工作。如沒(méi)有特殊要求,電池系統(tǒng)

測(cè)試應(yīng)帶BMS一同測(cè)試。

大型單體電池是指重量大于500克的單體電池,大型電池系統(tǒng)是指重量大于12公斤的電池系

統(tǒng)。

如果電池系統(tǒng)可被拆解為更小單元,該單元的測(cè)試結(jié)果可替代整個(gè)電池系統(tǒng)的安全性。制造

商要標(biāo)明被測(cè)試的單元。

7.3.2振動(dòng)

振動(dòng)測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T3

7.3.3沖擊

沖擊測(cè)試條件依據(jù)UN38.3T4

7.3.4跌落

跌落試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電;

b)充滿電的電池系統(tǒng)或電池系統(tǒng)的各獨(dú)立子模塊,以電池系統(tǒng)的高度,采用隨機(jī)的方

向進(jìn)行跌落,連續(xù)跌落3次。在跌落指定。試驗(yàn)中,電池系統(tǒng)至少有1次以電池底

部跌落至混凝土平臺(tái)上,電池底部由制造商。

7.3.5熱失控?cái)U(kuò)展

熱失控?cái)U(kuò)展試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電;

b)充滿電的電池系統(tǒng)置于25±5℃環(huán)境中,將電池系統(tǒng)中的某一顆電芯引發(fā)熱失控狀

態(tài),被引發(fā)熱失控的目標(biāo)電芯至少有2個(gè)面與其他電池相鄰,引發(fā)熱失控方式需要

在報(bào)告中詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)單體電芯熱失控后,關(guān)閉加熱器,并觀測(cè)電池系統(tǒng)1小時(shí)。

c)熱失控?cái)U(kuò)展試驗(yàn)按照附錄A進(jìn)行。

7.3.6高溫保護(hù)

高溫保護(hù)試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)測(cè)試用電池系統(tǒng)處于工作狀態(tài);

b)測(cè)試溫度為測(cè)試對(duì)象最高工作溫度,以測(cè)試對(duì)象允許的最大充/放電電流對(duì)電池進(jìn)

行充/放電試驗(yàn),直至電池管理系統(tǒng)起作用,或達(dá)到以下條件時(shí)停止測(cè)試:

電池溫度超過(guò)最高工作溫度10℃。

在1h內(nèi)最高溫度變化值小于4℃。

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出現(xiàn)其他意外情況。

7.3.7低溫保護(hù)

低溫保護(hù)試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)測(cè)試用電池系統(tǒng)處于工作狀態(tài);

b)測(cè)試溫度為測(cè)試對(duì)象的下限充電溫度(Tmin)-5℃,以標(biāo)準(zhǔn)充電電流或以廠家規(guī)定

電流啟動(dòng)充電,直至電池管理系統(tǒng)作用,或達(dá)到以下條件時(shí)停止測(cè)試:

充電超過(guò)30s。

溫度高于下限充電溫度。

出現(xiàn)其他意外情況。

7.3.8過(guò)流保護(hù)

過(guò)流保護(hù)試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)測(cè)試用電池系統(tǒng)處于工作狀態(tài);

b)在室溫環(huán)境中,以制造商宣稱的最大充電電流的1.2倍進(jìn)行恒流充電,直至系統(tǒng)保

護(hù)動(dòng)作或達(dá)到以下條件之一停止測(cè)試:

溫度達(dá)到最高溫度限值。

出現(xiàn)其他意外情況。

注:如果充電與放電具有不同的最大電流限值,應(yīng)分別在充電和放電模式下對(duì)過(guò)流保護(hù)進(jìn)

行測(cè)試。

7.3.9外部短路保護(hù)

外部短路試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)電池系統(tǒng)按7.1.4方法充電;

b)測(cè)試用電池系統(tǒng)處于工作狀態(tài);

c)短路電阻不大于20mΩ外電阻短路電池系統(tǒng),至保護(hù)動(dòng)作后,由雙方協(xié)商觀察時(shí)間

或觀察2h。

7.3.10過(guò)充電保護(hù)

過(guò)充電保護(hù)試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)測(cè)試用電池系統(tǒng)處于工作狀態(tài);

b)室溫下,以充電電流倍率1I1或由雙方協(xié)商確定,充電至電池管理系統(tǒng)起作用,或

達(dá)到以下條件時(shí)停止試驗(yàn):

測(cè)試對(duì)象充電終止電壓的1.1倍;

SOC=120%;

出現(xiàn)其他意外情況。

c)試驗(yàn)后,觀察2h。

7.3.11過(guò)放電保護(hù)

過(guò)放保護(hù)試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行:

a)測(cè)試用電池系統(tǒng)處于工作狀態(tài);

b)按制造商宣稱的放電電流放電至放電截止條件,繼續(xù)以1I1或制造商宣稱的最大持

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續(xù)放電電流進(jìn)行恒流放電,直至電池管理系統(tǒng)起作用停止試驗(yàn)。

c)放電至保護(hù)點(diǎn)后,過(guò)放電時(shí)間超過(guò)30min

d)試驗(yàn)后,觀察2h。

7.3.12絕緣電阻

應(yīng)在電池外部無(wú)電的情況下,進(jìn)行電池正、負(fù)極接口分別對(duì)地的絕緣測(cè)試。主電路的開(kāi)關(guān)

和控制設(shè)備應(yīng)閉合或旁路。絕緣電阻測(cè)量?jī)x器的電壓等級(jí),按照表X的規(guī)定選取。采用直流電

壓進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于壓敏元件應(yīng)在測(cè)試之前將其斷開(kāi)。直流試驗(yàn)電壓有效值不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值5%。

開(kāi)始施加時(shí)的試驗(yàn)電壓不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值的50%,或以每秒500V的速度將試驗(yàn)電壓平穩(wěn)增加至

本款規(guī)定的最大值并保持60s。測(cè)試按照?qǐng)DZ接線。

圖Z:絕緣電阻及耐壓測(cè)試接線圖

7.3.13耐壓性能

應(yīng)在電池外部無(wú)電的情況下,進(jìn)行電池正、負(fù)極接口分別對(duì)地的耐壓性能測(cè)試。主電路的

開(kāi)關(guān)和控制設(shè)備應(yīng)閉合或旁路。耐壓測(cè)量?jī)x器的電壓等級(jí),按照表Y的規(guī)定選取。對(duì)半導(dǎo)體器

件和不能承受規(guī)定電壓的元件,應(yīng)將其斷開(kāi)或旁路。可以采用交流電壓或等于規(guī)定的交流電壓

的峰值的直流電壓進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于采用交流電壓進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng),安裝在帶電部件和裸露導(dǎo)電

部件之間的抗擾性電容器應(yīng)斷開(kāi)。對(duì)于壓敏元件應(yīng)在測(cè)試之前將其斷開(kāi)。測(cè)試按照?qǐng)DZ接線。

交流或直流試驗(yàn)電壓有效值不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值5%。開(kāi)始施加時(shí)的試驗(yàn)電壓不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值的

50%,或以每秒500V的速度將試驗(yàn)電壓平穩(wěn)增加至本款規(guī)定的最大值并保持60s。交流電源應(yīng)

具有足夠的功率以維持試驗(yàn)電壓,交流漏電流不超過(guò)100mA,直流漏電流不超過(guò)10mA。

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7.4試驗(yàn)程序

7.4.1按本程序進(jìn)行的試驗(yàn)應(yīng)按順序進(jìn)行。

7.4.2單體電池試驗(yàn)程序見(jiàn)表X

單體電池試驗(yàn)程序見(jiàn)表X

序試驗(yàn)方法及條

檢驗(yàn)項(xiàng)目單體蓄電池編號(hào)備注

號(hào)號(hào)

廠家可選測(cè)試項(xiàng)

1高度模擬8.2.23個(gè)

2溫度試驗(yàn)8.2.33個(gè)

3振動(dòng)8.2.43個(gè)

4沖擊8.2.53個(gè)(3)

5外短路8.2.63個(gè)

6抗重物撞擊8.2.73個(gè)

7過(guò)充電8.2.83個(gè)

8過(guò)放電8.2.93個(gè)

9抗熱沖擊8.2.103個(gè)

10跌落8.2.113個(gè)(3)

11擠壓8.2.123個(gè)

7.4.3電池系統(tǒng)試驗(yàn)程序見(jiàn)表Y

表Y電池系統(tǒng)試驗(yàn)程序表

檢驗(yàn)項(xiàng)目序號(hào)蓄電池系統(tǒng)編號(hào)備注

號(hào)

1振動(dòng)7.3.21個(gè)

2沖擊7.3.31個(gè)

3跌落7.3.41個(gè)

4熱失控?cái)U(kuò)展7.3.51個(gè)

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5高溫保護(hù)7.3.61個(gè)

6低溫保護(hù)7.3.71個(gè)

7過(guò)流保護(hù)7.3.81個(gè)

8外部短路保護(hù)7.3.91個(gè)

9過(guò)充電保護(hù)7.3.101個(gè)

10過(guò)放電保護(hù)7.3.111個(gè)

11絕緣電阻7.3.121個(gè)

12絕緣耐壓性能7.3.131個(gè)

8檢驗(yàn)規(guī)則

8.1檢驗(yàn)分類、檢驗(yàn)項(xiàng)目、要求和樣品數(shù)量

檢驗(yàn)分類、檢驗(yàn)項(xiàng)目、要求(章條號(hào))和樣品數(shù)量見(jiàn)表Z。

8.2型式檢驗(yàn)

8.2.1有下列情況之一應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)

新產(chǎn)品投產(chǎn)和老產(chǎn)品轉(zhuǎn)產(chǎn);

轉(zhuǎn)廠;

停產(chǎn)超過(guò)一年后復(fù)產(chǎn);

結(jié)構(gòu)、工藝或材料有重大改變。

8.2.2判定規(guī)則:

在型式檢驗(yàn)中,若有一項(xiàng)不合格時(shí),應(yīng)判定為不合格。

9安全信息

單體電池和電池系統(tǒng)的使用,特別是濫用,可能造成危險(xiǎn)及人身傷害。單體電池制造商必

須提供電池的電壓、電流及溫度的工作限定范圍,電池系統(tǒng)制造商必須明確告知電池工作

的限制要求,以防止危害的發(fā)生。如果電池系統(tǒng)被安裝在電氣設(shè)備中,電氣設(shè)備制造商也

必須明確告知使用帶用電池設(shè)備的潛在危險(xiǎn)。

10標(biāo)貼與標(biāo)識(shí)

參考IEC62620

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附錄A

(規(guī)范性附錄)

熱失控?cái)U(kuò)展試驗(yàn)

A.1測(cè)試對(duì)象

測(cè)試對(duì)象為完整的電池系統(tǒng),制造商如果選擇電池系統(tǒng)子系統(tǒng)作為測(cè)試對(duì)象,則需證明子

系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果能夠合理地反映完整電池系統(tǒng)在同等條件下的安全性能。如果電池系統(tǒng)的電子

管理單元(BMS或其它裝置)沒(méi)有集成在封裝蓄電池的外殼內(nèi),則必須保證電子管理單元能夠正

常運(yùn)行并發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

A.2試驗(yàn)條件

試驗(yàn)應(yīng)在以下條件進(jìn)行:

本試驗(yàn)應(yīng)在溫度為15~30℃,相對(duì)濕度為15%~90%,大氣壓力為86~106kPa的

環(huán)境中進(jìn)行。

試驗(yàn)開(kāi)始前,測(cè)試對(duì)象的SOC應(yīng)調(diào)至大于制造商規(guī)定的正常SOC工作范圍的[90%

或者95%]。

試驗(yàn)開(kāi)始前,所有的試驗(yàn)裝置應(yīng)都必須正常運(yùn)行。

試驗(yàn)應(yīng)盡可能少地對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行改動(dòng),制造商需提交所做改動(dòng)的清單。

試驗(yàn)應(yīng)在室內(nèi)環(huán)境或者風(fēng)力不超過(guò)3級(jí)的環(huán)境下進(jìn)行。

A.3試驗(yàn)方法

A.3.1考慮到試驗(yàn)的可行性和可重復(fù)性,以下三種不同的方法可作為可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)熱失控?cái)U(kuò)

展試驗(yàn)的候選方法,廠商可從中選擇一種方法。加熱是其中一種觸發(fā)方法,另外兩個(gè)可選方法

分別是針刺和過(guò)充,兩者均只須對(duì)蓄電池系統(tǒng)做很小的改動(dòng)。針刺觸發(fā)要求提前在蓄電池系統(tǒng)

的外殼上鉆孔,過(guò)充觸發(fā)要求在觸發(fā)對(duì)象上連接額外的導(dǎo)線以實(shí)現(xiàn)過(guò)充。

A.3.2熱失控觸發(fā)對(duì)象:選擇可通過(guò)A.4.1中其中一種方法實(shí)現(xiàn)熱失控觸發(fā)的單體蓄電池作為

熱失控觸發(fā)對(duì)象,熱失控觸發(fā)對(duì)象熱失控產(chǎn)生的熱量應(yīng)非常容易傳遞至相鄰單體蓄電池。例如,

選擇蓄電池包內(nèi)最靠近中心位置的單體蓄電池,或者被其它單體蓄電池包圍且很難產(chǎn)生熱輻射

的單體蓄電池。

A.3.3針刺觸發(fā)熱失控:試驗(yàn)應(yīng)在如下條件下開(kāi)展:刺針材料:鋼;刺針直徑:3mm及8mm;

針尖形狀:圓錐形,角度為20℃~60℃;針刺速度:10~100mm/s;針刺位置及方向:選擇可

能觸發(fā)單體蓄電池發(fā)生熱失控的位置和方向(例如,垂直于極片的方向)。如果能夠發(fā)生熱失控,

也可以直接從蓄電池的防爆閥刺入,被針刺穿孔的單體蓄電池稱為觸發(fā)對(duì)象。如果未發(fā)生熱失

控,觀察1h后參照5.2.11作判斷。

A.3.4過(guò)充觸發(fā)熱失控:以最小1/3C、最大不超過(guò)制造商規(guī)定正常工作范圍的最大電流對(duì)觸發(fā)

對(duì)象進(jìn)行恒流充電,直至其發(fā)生熱失控或者觸發(fā)對(duì)象達(dá)到200%SOC,蓄電池系統(tǒng)中的其它單體

蓄電池不能被過(guò)充。如果未發(fā)生熱失控,觀察1h后則參照5.2.11作判斷。

A.3.5加熱觸發(fā)熱失控:使用平面狀或者棒狀加熱裝置,并且其表面應(yīng)覆蓋陶瓷,金屬或絕緣

層。對(duì)于尺寸與單體蓄電池相同的塊狀加熱裝置,可用該加熱裝置代替其中一個(gè)單體蓄電池;

對(duì)于尺寸比單體蓄電池小的塊狀加熱裝置,則可將其安裝在模塊中,并與觸發(fā)對(duì)象的表面直接

接觸;對(duì)于薄膜加熱裝置,則應(yīng)將其始終附著在觸發(fā)對(duì)象的表面;在任何可能的情況下,加熱

裝置的加熱面積都不應(yīng)大于單體蓄電池的表面積;將加熱裝置的加熱面與蓄電池表面直接接觸,

加熱裝置的位置應(yīng)與A.4.7中規(guī)定的溫度傳感器的位置相對(duì)應(yīng);安裝完成后,立即啟動(dòng)加熱裝置,

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以加熱裝置的最大功率對(duì)

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