T/CNESA1016.2—2025鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全性評價規(guī)范第2部分:電池單體性能測試方法中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布Ⅰ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4測試條件 4.2測試儀器、儀表準(zhǔn)確度 7測試步驟 7.2熱失控起始溫度 7.3循環(huán)后過充電電壓 7.4循環(huán)后熱失控起始溫度 7.5熱失控氣體爆炸下限 7.6熱失控產(chǎn)氣體積 9測試結(jié)果評定 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照/.１—?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?本文件是Ｔ/—?鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全性評價規(guī)范?的第２部分?Ｔ/—已經(jīng)發(fā)布了以下部分:—第２部分:電池單體性能測試方法?—第３部分:電池模塊性能測試方法?—第４部分:電池簇性能測試方法?—第５部分:消防及電氣系統(tǒng)性能測試方法?請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利?本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任?本文件由中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟提出并歸口?本文件起草單位:中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、應(yīng)急管理部天津消防研究所、蘇州美華認(rèn)證有限公司、廣州鵬輝能源科技股份有限公司、陽光電源股份有限公司、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國石油大學(xué)(華東)、南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司、北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技股份有限公司、香港理工大學(xué)、廣東省標(biāo)準(zhǔn)化研究院、國網(wǎng)湖南綜合能源服務(wù)有限公司、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟?本文件主要起草人:王曉冬、趙麗香、卓萍、李晉、陳曄、李紫婷、儲玉喜、許曉元、張晉、樂艷飛、陳篪、吳候福、郭軍、戶波、陳強(qiáng)、梅文昕?王青松、孔得朋、平平、胡振愷、李貽凱、方華斌、李文俊、黃鑫炎、張磊、謝韻妍、伍珂、黃博文、俞乾、俞振華、萬思成?Ⅳ當(dāng)前,鋰離子電池儲能系統(tǒng)的設(shè)計方案呈現(xiàn)多樣化趨勢,但火災(zāi)與爆炸事故仍時有發(fā)生,整體安全水平參差不齊,已成為制約其規(guī)模化推廣應(yīng)用的重要因素。建立一套科學(xué)、系統(tǒng)的安全評價方法,有助于精準(zhǔn)識別儲能系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的風(fēng)險薄弱點,推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新,指導(dǎo)企業(yè)合理優(yōu)化安全設(shè)計冗余,從而在保障安全的前提下,有效降低系統(tǒng)整體的安全邊際成本。T/CNESA1016—2025的制定將安全評價體系、評價指標(biāo)、評價方法標(biāo)準(zhǔn)化,為今后開展鋰離子電池儲能系統(tǒng)的安全等級評價提供依據(jù)。由于鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全評價涉及電池單體、電池模塊、電池簇、消防及電氣系統(tǒng),及整個儲能系統(tǒng)多個層級,各層級評價的測試方法存在差異,因此T/CNESAT/CNESA1016—2025《鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全—第1部分:安全分級要求。目的在于確立鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全性能的分級方法,明確電池單體、電池模塊、電池簇、消防及電氣系統(tǒng)各部分的安全指標(biāo)分級原則與等級評價規(guī)則?！?部分:電池單體性能測試方法。目的在于規(guī)范電池單體安全性能指標(biāo)的測試條件、測試流程與結(jié)果評定方法?！?部分:電池模塊性能測試方法。目的在于規(guī)定電池模塊安全性能指標(biāo)的測試條件、測試流程與結(jié)果評定方法?！?部分:電池簇性能測試方法。目的在于規(guī)定電池簇安全性能指標(biāo)的測試條件、測試流程與結(jié)果評定方法?！?部分:消防及電氣系統(tǒng)性能測試方法。目的在于規(guī)定儲能系統(tǒng)消防及電氣系統(tǒng)評價測試條件、測試流程及結(jié)果評定方法。本文件聚焦儲能系統(tǒng)安全鏈條中電池單體層級,確立了電池單體分級相關(guān)的測試方法,描述了測試條件、儀器設(shè)備、樣品要求和具體的測試步驟,為電池單體安全分級評價提供技術(shù)依據(jù)。1T/CNESA1016.2—2025鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全性評價規(guī)范第2部分:電池單體性能測試方法本文件描述了鋰離子電池儲能系統(tǒng)中電池單體安全性評價的性能測試方法?本文件適用于100kW.h以上的直流側(cè)鋰離子電池儲能系統(tǒng)用電池單體?2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款?其中?注日期的引用文件?僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件?不注日期的引用文件?其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件?GB/T12474空氣中可燃?xì)怏w爆炸極限測定方法GB/T18404鎧裝熱電偶電纜及鎧裝熱電偶GB/T30431實驗室氣相色譜儀GB/T36276—2023電力儲能用鋰離子電池T/CNESA1016.1—2025鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全性評價規(guī)范第1部分:安全分級要求3術(shù)語和定義T/CNESA1016.1—2025界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件?3.1額定容量ratedcapacityC制造商標(biāo)明的電池單體容量?注:單位為安時(A.h)?[來源:GB44240—2024?3.9]3.2放電終止電壓endofdischargevoltageUde制造商推薦的電池或電池組放電結(jié)束時的帶載電壓?[來源:GB44240—2024?3.16]3.3最大充電電流maximumchargingcurrentIcm制造商規(guī)定的最大的恒流充電電流?[來源:GB44240—2024?3.18]２測試應(yīng)在下列條件下進(jìn)行:)氣壓:~?測量儀器、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于以下要求:ｄ)濕度測量裝置:±(相對濕度)?)時間測量裝置:±０.?ｈ)壓力測量裝置:±?ｂ)表面應(yīng)覆蓋陶瓷或耐高溫絕緣層?)規(guī)格尺寸應(yīng)不大于電池單體的被加熱面?且大于電池單體的被加熱面?加熱裝置最大功率/Ｗ≤Ｅ<≤Ｅ<≤Ｅ<≤Ｅ<３ｂ)容器內(nèi)應(yīng)設(shè)置攪拌裝置?)最大工作壓力時泄漏量不大于/ｈ?提供這些組分的分離證明?電池單體的實際容量按下列方法測試?其結(jié)果應(yīng)大于或等于其額定容量:規(guī)定的測試方法對電池單體放電?并靜置至少?采用下列方法之一對電池單體進(jìn)行充電?優(yōu)先推薦采用方法ａ)?當(dāng)不可獲得方法ａ)的信息電池以推薦放電電流進(jìn)行恒流放電至放電終止電壓?間應(yīng)施加合適的絕緣片?以上?按照以下步驟對電池進(jìn)行次充放電循環(huán):ａ)電池按照制造商規(guī)定的最大充電電流或０.(二者取大值)恒流充電至制造商規(guī)定的充電限ｂ)靜置或制造商規(guī)定的更長時間?)電池按照制造商規(guī)定的最大充電電流或０.(二者取大值)恒流放電至制造商規(guī)定的放電終止電壓?ｄ)靜置或制造商規(guī)定的更長時間?４ｆ)停止環(huán)境測試箱加熱?讓電池在環(huán)境測試箱中充分冷卻擱置到室溫環(huán)境?直到電池表面溫度回到室溫并穩(wěn)定在室溫以上?規(guī)定的測試方法充滿電后靜置?采用夾具對電池單體進(jìn)行束縛?不施加預(yù)緊力?用制造商規(guī)定的最大充電電流充電至１.后恒壓充電?充電完成后逐步升高充電電壓?每增加電壓保持?升壓時間應(yīng)控制在內(nèi)?每個階梯充電時間為?直到出現(xiàn)以下兩種情形之一時?測試終止:ａ)充電至制造商預(yù)期達(dá)到的過充電電壓限值?ｂ)電池發(fā)生起火或者爆炸?平行做三次測試?取其最小值?記錄過充電電壓?單位伏特(Ｖ)?要求的片狀加熱裝置按照圖１中的布置方式對電池單體進(jìn)行雙面加熱?ｂ)電池大表面未被片狀加熱裝置覆蓋的位置?５施加合適的絕緣片?/~７℃/的升溫速率進(jìn)行持續(xù)加熱?時?判定為發(fā)生熱失控:ａ)電池產(chǎn)生電壓降?且下降值超過初始電壓的?ｂ)監(jiān)測點溫度達(dá)到制造商規(guī)定的最高工作溫度?)監(jiān)測點的溫升速率/≥１℃/ｓ?且持續(xù)以上?平行做兩次測試?取其最小值?記錄以下數(shù)據(jù):ａ)電池單體電壓變化曲線和溫度變化曲線?ｂ)記錄單體電池?zé)崾Э仄鹗紲囟?)記錄起火、爆炸音頻、視頻、圖像數(shù)據(jù)?靜置到電池單體表面恢復(fù)至室溫?按照設(shè)定的最大充電電流?以為步進(jìn)單位進(jìn)行階梯式充電?每提升?保持充電電池能承受的過充電壓以熱失控前電池上測量到的最高充電電壓為準(zhǔn)?應(yīng)記錄以下數(shù)據(jù):ａ)電池單體表面溫度、循環(huán)次數(shù)?ｂ)循環(huán)后過充電電壓?靜置到電池單體表面恢復(fù)至室溫?規(guī)定的方法進(jìn)行熱失控測試?加熱過程中及加熱結(jié)束內(nèi)?電池應(yīng)不起火、不爆炸?6T/CNESA1016.2—20257.4.2數(shù)據(jù)記錄應(yīng)記錄以下數(shù)據(jù):a)循環(huán)過程中的環(huán)境溫度、循環(huán)次數(shù)?b)電池單體熱失控起始溫度、熱失控最高溫度?c)起火和爆炸的視頻、圖像數(shù)據(jù)?7.5熱失控氣體爆炸下限7.5.1.2充入氮?dú)?保證壓力容器內(nèi)的初始壓力為大氣壓力?初始氧氣體積濃度小于1%?然后?采用7.2中的熱失控測試方法觸發(fā)電池?zé)崾Э?7.5.1.3電池?zé)崾Э匕l(fā)生后?待密閉壓力容器內(nèi)溫度恢復(fù)環(huán)境溫度?啟動攪拌裝置將容器內(nèi)的混合氣體攪拌不小于0.5h?立即采集壓力容器內(nèi)的混合氣體?7.5.1.4采用氣相色譜儀或其他等效氣體分析技術(shù)定量確定熱失控?zé)N類氣體和H2、CO、CO2等特定氣體?7.5.1.5根據(jù)測定的氣體成分和比例?配制熱失控氣體混合物?應(yīng)至少包含C1~C4的碳?xì)浠衔?7.5.1.6按照GB/T12474的要求和方法?測定在環(huán)境溫下熱失控氣體混合物的爆炸下限?注:本測試可以結(jié)合7.6一起測試?使用同一個電池單體樣品進(jìn)行測試?7.5.2數(shù)據(jù)記錄應(yīng)記錄以下數(shù)據(jù):a)熱失控氣體成分以及比例?b)熱失控氣體混合物的爆炸下限?7.6熱失控產(chǎn)氣體積7.6.1.2充入氮?dú)?保證壓力容器內(nèi)的初始壓力為大氣壓力?初始氧氣體積濃度小于1%?7.6.1.3采用7.2中的熱失控測試方法觸發(fā)電池?zé)崾Э?7.6.1.4當(dāng)密閉容器內(nèi)溫度恢復(fù)至環(huán)境溫度后測試結(jié)束?7.6.2數(shù)據(jù)記錄記錄密閉容器內(nèi)測試初始及測試結(jié)束并恢復(fù)至環(huán)境溫度后容器內(nèi)的壓強(qiáng)?7.6.3數(shù)據(jù)處理按公式(1)計算電池單體熱失控產(chǎn)氣體積?計算結(jié)果精確至0.01L?…………(1)式中:Vg—電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣氣體體積?單位為升(L)?Pf—測試結(jié)束后密閉壓力容器內(nèi)壓強(qiáng)?單位為千帕(kPa)?—測試結(jié)束后密閉壓力容器內(nèi)熱力學(xué)溫度?單位為開爾文(Ｋ)?—測試初始密閉壓力容器內(nèi)壓強(qiáng)?單位為千帕()?—測試初始密閉壓力容器內(nèi)熱力學(xué)溫度?單位為開爾文(Ｋ)?—密閉壓力容器內(nèi)體積?單位為升(Ｌ)?—?dú)w一到℃的熱力學(xué)溫度?即?單位為開爾文(Ｋ)?—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.?單位為千帕()?測試報告應(yīng)包括以下方面的內(nèi)容?ａ)