中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會團體標準
《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》
《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》
編制說明
1. 工作簡況
1.1 任務(wù)來源
為了加快《電力儲能系統(tǒng)》( 簡稱:儲能系統(tǒng))標準的制訂工作,推動電池與儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展,根據(jù)《中華人民共和國標準化法》的有關(guān)規(guī)定和《深化標準化工作改革方案》精神,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會發(fā)起、由國內(nèi)電池企業(yè)、PCS 企業(yè)與儲能系統(tǒng)企業(yè)自愿組成的《電力儲能系統(tǒng) 》標準工作組(以下簡稱:工作組),專項開展了儲能系統(tǒng)標準的研究與制訂工作,并確定進行《電力儲能系統(tǒng)》標準的制定?!峨娏δ芟到y(tǒng)》標準由三部分組成:第1部分:一般要求;第2部分:電力變換器的安全要求;第3-1部分:二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求,第3-2部分:二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求,第3-3部分:閥控鉛酸蓄電池安全和性能要求。標準由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會歸口管理。
1.2 標準工作組成員單位(排名不分先后):
組長單位:上海中興派能能源科技有限公司、深圳市科陸電子科技股份有限公司、山東圣陽電源股份有限公司、陽光電源股份有限公司,成員單位:深圳普瑞賽思檢測技術(shù)有限公司、深圳市比亞迪鋰電池有限公司、東莞市邁科新能源有限公司、寧德時代新能源科技有限公司、江蘇固德威電源科技股份有限公司、深圳市康拓普信息技術(shù)有限公司、深圳市沃特瑪電池有限公司、浙江富來森能源科技有限公司、深圳華寶新能源有限公司、博科能源系統(tǒng)(深圳)有限公司、中聚(杭州)新能源科技有限公司、中國電子科技集團公司第十八研究所、三星環(huán)新(動力)電池有限公司、蘇州安靠電源有限公司、樂金化學(xué)(南京)信息電子材料有限公司。
1.3 編制過程
2015年6月,《電力儲能系統(tǒng) 》標準工作組會議上,確定制定《電力儲能系統(tǒng)第3-1部分:二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》和《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》中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會團體標準,并由上海中興派能能源科技有限公司及深圳普瑞賽思檢測技術(shù)有限公司牽頭進行標準制定,并制定了標準項目的制定計劃。
會議情況:
2015年6月26日,中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會在深圳威尼斯酒店召開了《電力儲能系統(tǒng)》標準工作組第一次會議,《電力儲能系統(tǒng)》協(xié)會團體標準起草工作正式啟動。本次會議確定:該標準由三部分組成:第1部分:一般要求;第2部分:電力變換器的安全要求;第3-1部分:二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求,第3-2部分:二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求,第3-3部分:閥控鉛酸蓄電池安全和性能要求。并確認了各部分組長及成員單位,初步確定了標準適用范圍:智能電網(wǎng)用儲能系統(tǒng),電站儲能系統(tǒng),電網(wǎng)平衡用儲能系統(tǒng),光伏發(fā)電站儲能系統(tǒng),風(fēng)力發(fā)電站儲能系統(tǒng),公共場所配電儲能系統(tǒng),分散式家用儲能。標準目的:引用適用的國際標準便于企業(yè)在應(yīng)用領(lǐng)域中的推廣適用,規(guī)范國內(nèi)市場,形成技術(shù)規(guī)范,避免企業(yè)重復(fù)測試,便于企業(yè)產(chǎn)品國際市場化;
2016年9月6日在哈爾濱花園酒店舉行了《電力儲能系統(tǒng)》標準工作組第二次會議。會議討論了標準要以高壓儲能系統(tǒng)為重點,確定電力儲能系統(tǒng)用鋰離子電池的性能要求和安全要求的測試項目;并同意將《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》及《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》作為海峽兩岸共通標準,確定下屆論壇完成兩岸共通標準的發(fā)布。
2017年7月26日在天津錦龍國際大酒店召開了《電力儲能系統(tǒng)》標準工作組第三次會議。會議內(nèi)容(1)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》;(2)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》;(3)《電力儲能系統(tǒng)電力儲能用閥控鉛酸蓄電池安全和性能要求》的第二稿討論。
2017年9月18-21日在臺灣金門召開了《電力儲能系統(tǒng)》標準工作組第四次會議。會議對大陸及臺灣方面代表提出的修改內(nèi)容進行了熱烈討論,由組長單位根據(jù)代表提出的意見進行修改后,形成了征求意見稿。
2018年1月1日,決定將《電力儲能系統(tǒng) 第3-1部分:二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》及電力儲能系統(tǒng) 第3-2部分:二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》,更名為《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》及《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》。
2. 標準編制原則和主要內(nèi)容
2.1 編制原則
(1)按照《電力儲能系統(tǒng)》標準工作組第一次會議紀要編寫本標準內(nèi)容。
(2)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》,主要參考UN38.3《聯(lián)合國危險物品運輸試驗和標準手冊》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/T 31485-2015電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法、GB/T 2900.41電工術(shù)語 原電池和蓄電池、GBT 31467.3-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng) 第3部分:安全性要求與測試方法。
(3)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》,主要參考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/T 31486-2015 電動汽車用動力電池電性能要求及試驗方法。
2.2主要內(nèi)容
(1)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》,單體電池部分
序號 |
檢驗項目 |
試驗方法及條號 |
測試是否 |
項目說明 |
1 |
高度模擬 |
7.2.2 |
V |
高度模擬測試條件依據(jù)UN38.3 T1 |
2 |
溫度試驗 |
7.2.3 |
V |
溫度測試條件依據(jù)UN38.3 T2 |
3 |
振動 |
7.2.4 |
V |
振動測試條件依據(jù)UN38.3 T3 |
4 |
沖擊 |
7.2.5 |
V |
沖擊測試條件依據(jù)UN38.3 T4 |
5 |
外短路 |
7.2.6 |
V |
外短路測試條件依據(jù)UN38.3 T5 |
6 |
抗重物撞擊 |
7.2.7 |
V |
重物沖擊測試條件依據(jù)UN38.3 T6 |
7 |
過充電 |
7.2.8 |
V |
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。 |
8 |
過放電 |
7.2.9 |
V |
過放測試條件依據(jù)UN38.3 T8 |
9 |
抗熱沖擊 |
7.2.10 |
V |
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 |
10 |
跌落 |
7.2.11 |
V |
跌落測試條件依據(jù)IEC62619第7.2.3.3 |
11 |
擠壓 |
7.2.12 |
V |
—擠壓方向:垂直于單體電池級板方向施壓(參考慮圖X所示); |
(2)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求》,電池系統(tǒng)部分
序號 |
檢驗項目 |
試驗方法及條號 |
測試是否 |
項目說明 |
1 |
振動 |
7.3.2 |
V |
振動測試條件依據(jù)UN38.3 T3 |
2 |
沖擊 |
7.3.3 |
V |
沖擊測試條件依據(jù)UN38.3 T4 |
3 |
跌落 |
7.3.4 |
V |
充滿電的電池系統(tǒng)或電池系統(tǒng)的各獨立子模塊,以電池系統(tǒng)的高度,采用隨機的方向進行跌落 |
4 |
熱失控擴展 |
7.3.5 |
V |
1.測試環(huán)境溫度修改為25±5℃; |
5 |
高溫保護 |
7.3.6 |
V |
|
6 |
低溫保護 |
7.3.7 |
V |
|
7 |
過流保護 |
7.3.8 |
V |
以制造商宣稱的最大充電電流的1.2倍進行恒流充電 |
8 |
外部短路保護 |
7.3.9 |
V |
短路電阻不大于20mΩ外電阻短路電池系統(tǒng),至保護動作后,由雙方協(xié)商觀察時間或觀察2h |
9 |
過充電保護 |
7.3.10 |
V |
|
10 |
過放電保護 |
7.3.11 |
V |
按制造商宣稱的放電電流放電至放電截止條件,繼續(xù)以1 I1或制造商宣稱的最大持續(xù)放電電流進行恒流放電,直至電池管理系統(tǒng)起作用停止試驗。 |
11 |
絕緣電阻 |
7.3.12 |
V |
進行電池正、負極接口分別對地的絕緣測試 |
12 |
絕緣耐壓性能 |
7.3.13 |
V |
交流漏電流不超過100mA,直流漏電流不超過10mA |
(3)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》,單體電池部分
序號 |
檢驗項目 |
試驗方法及條號 |
測試是否 |
項目說明 |
1 |
室溫放電容量 |
7.2.2 |
V |
|
2 |
低溫放電容量 |
7.2.3 |
V |
|
3 |
室溫倍率放電性能 |
7.2.4 |
V |
|
4 |
室溫倍率充電性能 |
7.2.5 |
V |
|
5 |
室溫循環(huán)壽命 |
7.2.6 |
V |
|
7 |
室溫荷電保持 |
7.2.7 |
V |
|
8 |
高溫荷電保持 |
7.2.8 |
V |
|
(4)《電力儲能系統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)性能要求》,電池系統(tǒng)部分
序號 |
檢驗項目 |
試驗方法及條號 |
測試是否 |
項目說明 |
|
1 |
室溫放電容量 |
7.3.2 |
V |
|
|
2 |
低溫放電容量 |
7.3.3 |
V |
|
|
3 |
室溫倍率放電性能 |
7.3.4 |
V |
|
|
4 |
室溫倍率充電性能 |
7.3.5 |
V |
|
|
5 |
室溫循環(huán)壽命 |
7.3.6 |
V |
|
|
7 |
室溫荷電保持 |
7.3.7 |
V |
|
|
8 |
高溫荷電保持 |
7.3.8 |
V |
|
3. 技術(shù)經(jīng)濟論證及預(yù)期的經(jīng)濟效果
當前,大規(guī)模集中式可再生能源、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)、調(diào)頻輔助服務(wù)、延緩輸配電擴容升級等是儲能最主要的應(yīng)用。預(yù)計到 2020 年,中國儲能在這些領(lǐng)域的應(yīng)用,理想情景下,總裝機規(guī)模將達到 24.2GW,常規(guī)情景下,總裝機規(guī)模將達到14.5GW。通過多年的示范及商用,鋰離子電池儲能系統(tǒng)以其高智能、高性能,逐漸成為儲能市場上的主力。隨著中國電動汽車的產(chǎn)業(yè)化推廣,鋰離子電池的規(guī)?;a(chǎn),鋰離子電池價格持續(xù)下降,可以預(yù)期2018年起鋰離子電池儲能將成為中國儲能市場的中堅力量。本標準的制訂將有利于規(guī)范鋰離子電池儲能系統(tǒng)的設(shè)計和生產(chǎn),保障鋰離子電池儲能系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量,促進鋰離子電池儲能系統(tǒng)的規(guī)?;瘧?yīng)用,對國內(nèi)鋰離子電池儲能系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。
4. 與國際標準、國外同類標準水平的對比情況
本標準等同采用國際IEC標準、全球UN38.3安全運輸及GB/T國內(nèi)電動車標準,達到國際先進水平。
5. 與國內(nèi)有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準的關(guān)系
本標準符合國內(nèi)有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)的要求,與相關(guān)強制性標準無沖突。
6. 重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)
無
7. 標準實施的建議
本標準建議作為行業(yè)標準實施。
標準編制組
二零一八年九月