《儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池技術(shù)規(guī)范》編制說明1、工作簡(jiǎn)況1.1任務(wù)來源鐵鎳蓄電池是120年前愛迪生發(fā)明的一種堿性蓄電池，傳統(tǒng)的鐵鎳電池在國(guó)外多用于戶儲(chǔ)或備用。該電池的優(yōu)點(diǎn)是安全、環(huán)保、長(zhǎng)壽命。盡管在上個(gè)世紀(jì)五十年代，中國(guó)引進(jìn)原蘇聯(lián)技術(shù)，已經(jīng)開始了鐵鎳蓄電池研制與生產(chǎn)。但是，鑒于原蘇聯(lián)技術(shù)采用的是有極板盒式電池結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的電池其放電倍率比較小，制約了該電池的推廣與應(yīng)用。近十年來，該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)及專家學(xué)者，對(duì)鐵鎳蓄電池結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了迭代升級(jí)研究，使得該蓄電池的性能有了跨越式提升，其已經(jīng)能夠滿足長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等國(guó)家低碳、綠色發(fā)展之需求。新一代鐵鎳蓄電池在保有原優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在電池的以下性能上進(jìn)行了突破：比能量提升2---3倍左右，實(shí)現(xiàn)了1-2h的快充，大大提高了放電倍率性能，滿足-25℃到80℃的寬溫域使用，荷電保持提高到80%，循環(huán)壽命提高到上萬次，也可以做數(shù)千安時(shí)以上的單體大容量鐵鎳蓄電池，可以大大地簡(jiǎn)化儲(chǔ)能用電池管理系統(tǒng)。儲(chǔ)能用水系電池是國(guó)家儲(chǔ)能發(fā)展戰(zhàn)略方向之一。因?yàn)樗惦姵貨Q定了其本質(zhì)安全性等，在城市及敏感區(qū)域有潛在的巨大應(yīng)用空間。并由于其循環(huán)壽命的大幅度提升，使其在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域已經(jīng)開始具備了可預(yù)期的經(jīng)濟(jì)性。水系鐵鎳蓄電池也是陳軍院士等力推的電化學(xué)儲(chǔ)能方向之一。新一代鐵鎳蓄電池性能上的突破，已經(jīng)具備了能夠滿足電化學(xué)儲(chǔ)能的應(yīng)用需求。由于目前國(guó)內(nèi)的堿性蓄電池的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不是針對(duì)儲(chǔ)能、特別是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用，其技術(shù)指標(biāo)顯著偏低、很多測(cè)試方法也無法與儲(chǔ)能應(yīng)用相匹配。另外，新一代水系鐵鎳電池，目前處于市場(chǎng)推廣的前期，也非常有必要制定新的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范水系鐵鎳蓄電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品形式、技術(shù)要求及測(cè)試方案，更好契合儲(chǔ)能市場(chǎng)對(duì)鐵鎳蓄電池的需求，助推新能源的發(fā)展。1.2主要工作過程為做好標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)工作，2023年8月29日，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)下發(fā)了“關(guān)于制定《儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的通知”，批準(zhǔn)其作為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行立項(xiàng)編制，召集了電池領(lǐng)域具代表性的電池制造企業(yè)、上下游供應(yīng)商等相關(guān)企業(yè)和研究單位參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)堿性蓄電池和新型化學(xué)電源分會(huì)，組織電池領(lǐng)域具代表性的電池制造企業(yè)、上下游供應(yīng)商等相關(guān)企業(yè)、相關(guān)院校、研究單位共同參的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組。在前期調(diào)研基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展了關(guān)于儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池的需求意見，并初步收集相關(guān)的技術(shù)建議，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目和框架草稿編制。并于2024年1季度，編制完成了征求意見稿（初稿）。在編制過程中，標(biāo)準(zhǔn)起草小組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中引用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了查新，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中使用的試驗(yàn)方法進(jìn)行了規(guī)范，完成適用范圍、術(shù)語定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等內(nèi)容的初步梳理，針對(duì)討論內(nèi)容結(jié)論在原有草案的基礎(chǔ)上進(jìn)行增加和修訂形成征求意見稿。本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，經(jīng)請(qǐng)示中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)工作部同意，此團(tuán)標(biāo)編制采用定向征求意見為主。經(jīng)請(qǐng)示中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)工作部同意，2024年5月13至5月28日，向與該標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的制造企業(yè)、用戶、大專院校等廣泛征求意見。專項(xiàng)與被邀請(qǐng)相關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)直接聯(lián)系，邀請(qǐng)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿進(jìn)行審閱并提出補(bǔ)充完善建議。實(shí)踐證明，定向聯(lián)系和定向征求意見，更能夠引發(fā)相關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)的重視，其意見反饋非常積極有效。截止到2024年6月8日，共計(jì)收集到了四川長(zhǎng)虹電源股份有限公司、寧德時(shí)代儲(chǔ)能事業(yè)部、河南新太行電源股份有限公司、河南超力新能源有限公司、萊州聯(lián)友金浩新型材料有限公司等行業(yè)骨干企業(yè)對(duì)團(tuán)標(biāo)編制提出了修改建議。南京航空航天大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、中南大學(xué)、華中科技大學(xué)、鄭州輕工業(yè)大學(xué)、河南師范大學(xué)等院校老師也對(duì)團(tuán)標(biāo)征求意見稿提出了寶貴修改建議。特別是南京航空航天大學(xué)常焜院士也在百忙之中對(duì)團(tuán)標(biāo)編制予以指導(dǎo)。中車青島四方車輛研究所有限公司、中車資陽機(jī)車有限公司、中車鋪鎮(zhèn)機(jī)車有限公司、中車戚墅堰機(jī)車有限公司、鄭州地鐵公司、武漢鋼鐵有限公司、威勝能源技術(shù)股份有限公司、許昌初心智能電氣科技有限公司等用戶單位，也從應(yīng)用角度對(duì)團(tuán)標(biāo)編制提出了修改建議。2024年6月9日，針對(duì)征求意見階段收到的意見，逐一進(jìn)行處理，共收到意見50條，采納38條，部分采納1條，不采納8條，待討論3條。1.3標(biāo)準(zhǔn)歸口單位、起草單位和主要起草人本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：河南創(chuàng)力新能源科技股份有限公司本標(biāo)準(zhǔn)起草人：2標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容，解決的主要問題。2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則本文件依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。2.2標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容《儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)編制說明內(nèi)容包括：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、符號(hào)及縮略語、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存，每章的主要內(nèi)容如下：2.2.1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池的型號(hào)、性能要求、安全要求及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域。應(yīng)用到其他領(lǐng)域的水系鐵鎳蓄電池可參照?qǐng)?zhí)行。2.2.2規(guī)范性引用文件規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)在有關(guān)的技術(shù)要素中需引用的現(xiàn)行相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)6個(gè)。2.2.3術(shù)語、定義和符號(hào)規(guī)定了相關(guān)名詞和文件適用符號(hào)。2.2.4技術(shù)要求規(guī)定了儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池的外觀要求、極性要求、尺寸和質(zhì)量要求、安全和環(huán)境適用性要求。2.2.5試驗(yàn)方法規(guī)定了儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池要求的測(cè)試方法，包括試驗(yàn)條件、外觀檢測(cè)、極性檢測(cè)、尺寸和質(zhì)量檢測(cè)、電性能測(cè)試和安全性能測(cè)試。其中荷電保持和壽命測(cè)試方式是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用工況來確定的。2.2.6檢驗(yàn)規(guī)則規(guī)定了型式檢驗(yàn)項(xiàng)目、出廠檢驗(yàn)、型式檢驗(yàn)、周期檢驗(yàn)和交收檢驗(yàn)的要求。2.2.7標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存規(guī)定了產(chǎn)品的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存的要求。2.3主要依據(jù)編制過程主要參考了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目和指標(biāo)并結(jié)合用戶的實(shí)際使用需要。2.4解決的主要問題目前，國(guó)內(nèi)堿性蓄電池的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，沒有針對(duì)儲(chǔ)能、特別是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，老的電池標(biāo)準(zhǔn)里的技術(shù)指標(biāo)要求顯著偏低、某些測(cè)試方法也無法與儲(chǔ)能應(yīng)用相適應(yīng)。非常有必要針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用，制定新的標(biāo)準(zhǔn)。新的標(biāo)準(zhǔn)中，針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)的特定需求，按行業(yè)需求制定和修訂了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)與測(cè)試方法。包括：例如：針對(duì)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性要求需要，對(duì)電池循環(huán)壽命的大幅度修正與提高；針對(duì)儲(chǔ)能環(huán)境條件下能量轉(zhuǎn)換的需要，增加了高低溫充放電效率指標(biāo)；針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域的特定需求，合理調(diào)整了核電保持能力指標(biāo)及測(cè)試方法；針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域充放電環(huán)境，增加了蓄電池耐過充電、耐過放電指標(biāo)與測(cè)試方法；針對(duì)儲(chǔ)能安全需要，結(jié)合水系電池的特點(diǎn)，增加了安全性測(cè)試指標(biāo)等。這些調(diào)整是在實(shí)際測(cè)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所有測(cè)試有實(shí)際支撐。本標(biāo)準(zhǔn)編制，從行業(yè)角度還主要解決如下問題：一是填補(bǔ)行業(yè)空白。水系鐵鎳蓄電池具備安全、環(huán)保、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。該技術(shù)上世紀(jì)五十年代就從原蘇聯(lián)引進(jìn)，已經(jīng)有了70年左右的歷史；但是，由于傳統(tǒng)鐵鎳電池技術(shù)采用的都是有極板盒式電池結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的電池其放電倍率比較小，制約了該電池的推廣與應(yīng)用，部分鐵鎳電池技術(shù)雖然采用了燒結(jié)極板工藝，但是成本又高的離譜，也同樣制約了鐵鎳電池的應(yīng)用場(chǎng)景和規(guī)模。水系鐵鎳蓄電池是根據(jù)近期幾年市場(chǎng)需求，逐步開發(fā)的一類產(chǎn)品，針對(duì)這類產(chǎn)品的特點(diǎn)制定的標(biāo)準(zhǔn)，更具有參照性。二是水系鐵鎳蓄電池在部分領(lǐng)域有較大的使用市場(chǎng)，制定《儲(chǔ)能用水系鐵鎳電池技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)還可以規(guī)范市場(chǎng)行為、引領(lǐng)該電池的技術(shù)進(jìn)步和健康發(fā)展。更好地服務(wù)于國(guó)家綠色低碳、環(huán)保發(fā)展之儲(chǔ)能戰(zhàn)略。3、標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池的術(shù)語和定義、整體蓄電池和蓄電池組的電性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸及儲(chǔ)存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域，包括家庭儲(chǔ)能、基站儲(chǔ)能。其他類型的水系鐵鎳蓄電池可參照。表1標(biāo)準(zhǔn)框架4標(biāo)準(zhǔn)涉及專利情況本標(biāo)準(zhǔn)沒有涉及到知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的問題。5采用標(biāo)準(zhǔn)的程度及水平的情況標(biāo)準(zhǔn)所有指標(biāo)要求和測(cè)試項(xiàng)目，參考現(xiàn)有儲(chǔ)能及水系電池領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求，制定更高的指標(biāo)，對(duì)儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池性能和測(cè)試方法進(jìn)行規(guī)范和要求，彌補(bǔ)了當(dāng)前水系鐵鎳蓄電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不足的空白。6與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性無沖突。7重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容是由國(guó)內(nèi)堿性蓄電池代表性的電池制造企業(yè)、上下游供應(yīng)商等相關(guān)企業(yè)和研究單位組成的編制工作組起草，并在工作組內(nèi)經(jīng)反復(fù)研討、達(dá)成一致后確定的，編制過程中多次邀請(qǐng)行業(yè)代表和有關(guān)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行討論，無重大分歧意見。8標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明本標(biāo)準(zhǔn)為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，建議發(fā)布后立即實(shí)施。9貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和建議本著在現(xiàn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步規(guī)