ChinaAutoRegs|GB 44240-2024英文版翻译 电能存储系统用锂蓄电板和电板组 安全要求【BHG-007】BOIN GRAMMAR Rina
Secondary Lithium Cells and Batteries Used in Electrical Energy Storage Systems—Safety Requirements
CONTENTS
Foreword
Introduction
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Test Conditions
5 General Safety Requirements
6 Electrical Safety of Cell
7 Environmental Safety
8 Electrical Safety of Battery System
9 Other Requirements
Annex A (Normative) Test Sequence
Annex B (Normative) Test Procedure for Thermal Runaway of Cells
Annex C (Informative) Procedure of Propagation Test by Laser Irradiation (See 9.7)
Annex D (Informative) Procedure of Propagation Test by Methods Other Than Laser
Bibliography
引子
本文献仅沟通锂蓄电板和电板组最基本的安全要求以提供对东谈主身和财产安全的保护,而不触及性能 和功能脾性。
跟着技艺和工艺的进一步发展,势必会要求进一步翻新本文献。 在本文献界限内锂蓄电板和电板组导致的危急是指:
— 漏液,可能会径直对东谈主体组成化学腐蚀危害,或导致电板供电的电子陶冶里面绝缘失效障碍造 成电击、着火等危急;
— 生气,径直烧伤东谈主体,或对电板供电的电子陶冶变成着火危急;
— 爆炸,径直危害东谈主体,或损毁陶冶;
— 过热,径直对东谈主体引起灼伤,或导致绝缘品级下降和安全元器件性能缩小,或引燃可燃液体;
— 电击,由于电流流过东谈主体而引起的伤害,例如烧伤、肌肉痉挛、心室纤维性轰动等。
关于输出电压进取安全电压限值(直流 60 V)的电板组,可能径直会激发电击危急。而关于通过逆变后能产生进取安全电压限值( 直流 60 V 或者交流峰值 42.4 V)的电板组,也一样可能会激发电击危急。
在笃定锂蓄电板或电板组给与何种盘算决策时的优先次序:
— 领先,如有可能,优先采纳安全性高的材料;
— 其次,若是无法推论以上原则,则需盘算保护安装,减少或摒除危急发生的可能性,如加多保 护安装等;
— 终末,不成绝对幸免的残留危急给与鲜艳和诠释。 上述原则不成代替本文献的详确要求,仅为让盘算者了解这些要求所依据的原则。 锂蓄电板和电板组的安全性与其材料采纳、盘算、坐蓐工艺、运载及使用条件联系。其中使用条件
包含了平时使用条件、可合理意象的误使用、亏空及故障条件,还包括影响其安全的环境条件诸如温 度、海拔等身分。
锂蓄电板和电板组的安全要求隐讳上述系数身分对东谈主员引起的危急。 东谈主员是指维修东谈主员和使用 东谈主员。
维修东谈主员是指电子陶冶偏激电板的维修东谈主员,维修东谈主员在有彰着危急时能愚弄专科手段幸免可能的 伤害。 可是,需对维修东谈主员就未必危急进行防护,例如用鲜艳或警示诠释以教导维修东谈主员有残留的 危急。
使用东谈主员是指除维修东谈主员之外的系数东谈主员。安全保护要求是假设使用东谈主员未经过怎么识别危急的培 训,但不会专诚制造危急景况而提议的。
1 界限
本文献端正了应用于电能存储系统用锂蓄电板和电板组的安全要求,形色了相应熟习方法。 本文献适用于电能存储系统用锂蓄电板和电板组(以下简称为电板和电板组)。其中电能存储系统应用包括但不限于:
a) 电信;
b) 中央救急照明和报警系统;
c) 固定式发动机启动;
d) 光伏系统;
e) 家用(住宅)储能系统(HESS);
f) 大容量储能:并网/离网。
上述列举的电能存储系统并未包括系数的陶冶,因此未列出的陶冶也可能包含在本文献的界限内。
本文献界限内的电板组额定能量每每在 100 kWh 以上,额定能量在 100 kWh 及以下的电板组的安全要求见 GB 40165。
2 表恣意援用文献
下列文献中的内容通过文中的表恣意援用而构资本文献必不可少的条目。 其中,注日历的援用文 件,仅该日历对应的版块适用于本文献;不注日历的援用文献,其最新版块(包括系数的修改单)适用 于本文献。
GB/T 2423.5 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Ea 和导则:冲击
GB/T 2423.10 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fc:振动(正弦)
GB/T 2423.21 电工电子居品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 M:低气压
GB/T 2423.22 环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 N:温度变化
GB 4943.1—2022 音视频、信息技艺和通讯技艺陶冶 第 1 部分:安全要求
GB/T 5169.16 电工电子居品着火危急试验 第 16 部分:试验火焰 50 W 水平与垂直火焰试验 方法
GB/T 5169.21 电工电子居品着火危急试验 第 21 部分:非平时热 球压试验方法
GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技艺 静电放电抗扰度试验
3 术语和界说
下列术语和界说适用于本文献。
3.1
锂蓄电板 secondary lithium cell 由正极与负极之间的锂离子镶嵌/脱出反馈或锂氧化还原反馈产生电化学能量的蓄电板。
注:电板一般包含锂盐和有机溶剂搀杂物组成的液态、溶胶或固态模样的电解质,以及金属或薄膜包装。由于尚未安装外壳、与外部连合的端子及电子适度安装,不成在陶冶中使用。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.7]
3.2
大型锂蓄电板 large secondary lithium cell 总质地进取 500 g 的锂蓄电板。
注:该术语在本文献中简称为大型电板。
3.3
电板并联块 cell block
通过并联组成的一组电板,可能有也可能莫得保护装 置 [ 如熔断器或正温度系数热敏电阻(PTC)] 和监控电路。
注:由于尚未安装外壳、与外部连合的端子及电子适度安装,不成在陶冶中使用。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.8]
3.4
模块 module
通过串联、并联或串并联组成的一组电板,可能有也可能莫得保护安装 [ 如熔断器或正温度系数热
敏电阻(PTC)] 和监控电路。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.9,有修改 ]
3.5
电板包 battery pack 由一个或多个电板或模块电气聚合的电能存储安装。
注1:它包括给电板组系统提供信息(如电板电压)的监控电路。
注2:它可能包含由末端或其他互联安装提供的保护罩。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.10,有修改 ]
3.6
电板组系统 battery system
电板组 battery
由一个或多个电板、模块或电板包组成的系统。
注1:它有电板组解决系统,若是发生过充、过流、过放和过热等,电板解决系统会动作。
注2:若是电板制造商和用户达成条约,过放割断并不是强制性的。
注3:它可能包含冷却或加热安装,有的致使包含了充放电模块和逆变模块等。
注4:多个电板组系统能组成一个大的电板组系统。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.11,有修改 ]
3.7
大型锂蓄电板组 large secondary lithium battery 总质地进取 12 kg 的锂蓄电板组。
注:该术语在本文献中简称为大型电板组。
3.8
电板组解决系统 battery management system;BMS
与电板组说合的,具有防范电板组过充、过流、过热、过冷以及过放(适用时)保护功能的围聚,
用来监控和(或)解决电板组的状态,估量二次数据,叙述数据和(或)适度环境以影响电板组的安 全、性能和(或)使用寿命。
注1:若是电板制造商与用户达成条约,过放割断并不是强制性的。
注2:BMS 的功能可能在电板包上,也可能在使用电板组的陶冶上。
注3:BMS 可能被分开,一部分在电板包内,一部分位于应用电板组的陶冶上。
注4:有时 BMS 也被称为电板组解决单元(BMU)。
注5:BMS 位置例如和电板组系统的组观念图 1。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.12,有修改 ]
图 1 BMS 位置例如和电板组系统的组成
3.9
额定容量 rated capacity
C
制造商表明的电板或电板组容量。
注:单元为安时(Ah)。
3.10
荷电状态 state of charge;SOC
可用电板容量占额定容量的百分比。
3.11
标称电压 nominal voltage
用以鲜艳电板或电板组电压的稳妥的类似值。
3.12
额定能量 rated energy
由制造商表明的在端正条件下笃定的电板或电板组的能量值。
注:通过标称电压乘以额定容量估量得出,不错朝上取整,单元为瓦时(Wh)或千瓦时(kWh)。
3.13
参考试验电流 reference test current
It
数值与额定容量(C)调换。
注:单元为安(A)。
3.14
充电上限电压 upper limited charging voltage
Uup 制造商端正的电板或电板组能承受的最高安全充电电压。 [ 开头:GB 31241—2022,3.11]
3.15
充电限定电压 limited charging voltage
Ucl 制造商端正的电板或电板组的额定最大充电电压。 [ 开头:GB 31241—2022,3.13]
3.16
放电远离电压 end of discharge voltage
Ude 制造商保举的电板或电板组放电已毕时的带载电压。 [ 开头:GB 31241—2022,3.14,有修改 ]
3.17
放电截止电压 discharge cut-off voltage
Udo 制造商端正的电板或电板组安全放电的最低带载电压。 [ 开头:GB 31241—2022,3.16,有修改 ]
3.18
最大充电电流 maximum charging current
Icm 制造商端正的最大恒流充电电流。 [ 开头:GB 31241—2022,3.17]
3.19
最大放电电流 maximum discharging current
Idm 制造商端正的最大合手续放电电流。 [ 开头:GB 31241—2022,3.20]
3.20
上限充电温度 upper limited charging temperature
Tcm 制造商端正的电板或电板组充电时的最高温度。 [ 开头:GB 31241—2022,3.23]
3.21
下限充电温度 lower limited charging temperature
Tcl 制造商端正的电板或电板组充电时的最低温度。 [ 开头:GB 31241—2022,3.24]
3.22
上限放电温度 upper limited discharging temperature
Tdm 制造商端正的电板或电板组放电时的最高温度。 [ 开头:GB 31241—2022,3.25]
3.23
下限放电温度 lower limited discharging temperature
Tdl 制造商端正的电板或电板组放电时的最低温度。 [ 开头:GB 31241—2022,3.26]
3.24
打破 rupture
由于里面或外部身分引起电板外壳或电板组壳体的机械挫伤,导致里面物资走漏或溢出,但莫得
喷出。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.15]
3.25
漏液 leakage
非盘算的,可见的液体电解质的漏出。
3.26
爆炸 explosion 电板或电板组的外壳剧烈打破况且固体组件抛射出来产生的失效景色。 注:液体、气体或烟可能喷出。
[ 开头:IEC 63056:2020,3.16]
3.27
生气 fire
从电板、模块、电板包或电板组系统发出的合手续时期大于 1 s 的火焰。 注:火焰是由毁掉产生的,毁掉是一种发光发烧的化学反馈。火花不成称为火焰。 [ 开头:IEC 62619:2022,3.17,有修改 ]
3.28
热失控 thermal runaway 由放热反馈引起的电板发生不可控温升的景色。 [ 开头:IEC 62619:2022,3.23]
3.29
型式试验 type test 对有代表性的样品所进行的试验,用于笃定其盘算和制造是否能合乎本文献的要求。 [ 开头:GB 4943.1—2022,3.3.6.15,有修改 ]
4 试验条件
4.1 试验的适用性
独一触及安全性时才进行本文献端正的试验。 除非另有端正,测试完成后的样品不要求还能平时使用。
4.2 试验的环境条件
除非另有端正,试验一般鄙人列条件下进行。 a) 温度:25 ℃±5 ℃。
b) 相对湿度:不大于75%。 c) 气压:86 kPa~106 kPa。
4.3 参数测量公役
联系于端正值或实验值,系数适度值或测量值的准确度应截止鄙人述公役界限内。 a) 电压:±0.5%。
b) 电流:±1%。 c) 温度:±2 ℃。 d) 时期:±0.1%。 e) 尺寸:±1%。
f) 质地:±1%。
上述公役包含了所用测量仪器的准确度、所给与的测试方法以及测试过程中引入的系数其他流毒。
4.4 温度测量方法
给与热电偶法来测量样品的名义温度。温度测试点录取温度最不利点手脚试验判定依据。
注:允许使用接济格局寻找最不利点,如红外陶冶。
4.5 测试用充放电范例
4.5.1 测试用充电范例
电板或电板组给与下列方法之一进行充电:
a) 制造商端正的方法;
b) 以 0.2It 充电,当电板或电板组端电压达到充电限定电压(Ucl)时,改为恒压充电,直到充电电 流小于或即是 0.02It,罢手充电。
在充电前电板或电板组先按照 4.5.2 端正的方法进行放电,并静置 10 min,大型电板或电板组静置
30 min。
除另有端正,优先保举给与方法 a),当不可获取方法 a)的信息时,给与方法 b)。
4.5.2 测试用放电范例
电板或电板组以 0.2It 进行恒放逐电至放电远离电压(Ude)。
关于不成在 0.2It 下恒放逐电的电板组,准许在制造商端正电流下进行放电。
4.6 型式试验
4.6.1 样品的要求
除非另有端正,被测试样品应是客户将要接受的居品的代表性样品,包括小批量试产样品或是准备 向客户交货的居品,且坐蓐后不进取 6 个月。
除非另有端正,若试验需要引入导线测试或连合时,引入导线测试或连合产生的总电阻应小于
20 mΩ。
4.6.2 样品的数目
除罕见诠释外,每个试验样式的电板样品应为 3 个,电板组样品应为 1 个。
4.6.3 电板样品容量测试
电板样品的实验容量应大于或即是其额定容量,不然不成手脚型式试验的典型样品。
电板先按照 4.5.1 端正的充电范例充满电,静置 10 min,再按照 4.5.2 端正的放电范例放电,放电时
所提供的容量即为电板的实验容量,大型电板静置 30 min。
当对容量测试遵守有异议时,依据 25 ℃±2 ℃ 的环境温度手脚仲裁条件重新测试。
4.6.4 样品的预处理
在进行 4.6.5 端正的试验项现在,应酬样品进行如下预处理。 a) 充放电轮回
电板或电板组按照 4.5 端正的充放电范例进行两个充放电竣工轮回,充放电范例之间静置 10 min,
大型电板或电板组静置 30 min。 b) 静电放电
电板组在进行 完 a) 充放电轮回预处理后,按照 4.5.1 端正的充电范例充满电,还应按 GB/T 17626.2 的端正对电板组每个输出端子进行 4 kV 战役放电测试(±4 kV 各 10 次)和 8 kV 空气放 电测试(±8 kV 各 10 次)。
注1:当在进行 a)充放电轮回预处理时同期进行容量测试,取两次充放电竣工轮回后容量的较小值手脚样品容量。
注2:跌落样品不作念静电放电预处理。 注3:在预处理过程中如发生生气、爆炸、漏液等景色也以为是不合乎本文献要求。
4.6.5 试验样式
表 1 为电板的型式试验样式。
表 1 电板的型式试验
样式 章条号 试验内容 样品编号b
试验条件 4.6.3 电板容量测试 一起
4.6.4 样品预处理 一起
一般安全要求a 5.2 安全职责参数
5.3.1 鲜艳要求
电板电安全 6.1 高温外部短路 1~3
6.2 过充电 4~6
6.3 强制放电 7~9
环境安全 7.1 低气压 1~3
7.2 温度轮回 1~3
7.3 振动 1~3
7.4 加快度冲击 1~3
7.5 重物冲击 10~12
环境安全 7.6 挤压 13~15
7.7 浅刺(模拟里面短路) 16~18
7.8 热亏空 19~21
7.9 跌落 22~24
其他要求 9.7.1 电板热失控 25~27
a 对制造商或坐蓐厂提供的标签、 诠释书、 材料等进行检查和试验。
b 如使用并联块代替电板进行试验,当有争议时,以使用电板进行试验的遵守为准。
表 2 为电板组/电板组系统的型式试验样式。
表 2 电板组/电板组系统的型式试验
样式 章条号 试验内容 样品编号b
试验条件 4.6.4 样品预处理 一起
一般安全要求a 5.2 安全职责参数
5.3.1 鲜艳要求
5.3.2 警示诠释
5.3.3 长久性
环境安全 7.9 跌落 1
电板组系统电安全 8.3 过压充电适度 2
8.4 过流充电适度 2
8.5 欠压放电适度 2
8.6 过热适度 2
其他要求 9.1a 耐终点热 —
9.2a 可运载的用于安装或真贵的电板组系统外壳材料 —
9.3a 运载和安装过程中的电断气缘检查 —
9.4 运载和安装过程中的短路保护 3
9.5 反向连合保护 4
9.6 电板组系统抗电强度 5
9.7.2 电板组系统热扩散 6
若是电板组系统拆分为小的单元,准许单元代替电板组系统进行试验。制造商准许对单元添加最终电板组系统具有的功能。
制造商应明确声明每一项测试的测试单元
a 对制造商或坐蓐厂提供的标签、 诠释书、 材料、 零部件等进行检查和试验。
b 样品是电板组或电板组系统二者之一。
4.6.6 试验顺次
电板试验顺次按照附录 A。
4.6.7 试验判据
某项试验的受试样品一起测试合格,判定该项试验合格。
5 一般安全要求
5.1 一般安全性的沟通
电板和电板组的安全性从以下两种条件加以沟通: a) 平时条件;
b) 可合理意象的误使用、亏空及故障条件。 电板组系统应具备系统锁或系统锁功能。
当电板组系统中的一个或多个电板在职责时间偏离平时职责区域时,电板组系统应具有不可复位功 能以罢手职责。该功能不应由用户重置或自动重置。
在检查电板组系统的状态是否合乎电板组系统制造商手册后,复原电板组系统的功能,电板组系统 真贵手册应明确端正该范例。
字据应用,电板组系统允许最终放电,例如提供重邀功能。在这种情况下,电板极限(例如放电下 限电压或上限温度)在电板不会引起危急反馈的界限内可能偏离一次。电板制造商应提供第二组限值, 在该限值中,电板组系统中的电板接受一次放电而不会发生危急反馈,放电后电板不应再充电。
5.2 安全职责参数
为确保电板和电板组在不同条件下的使用安全,应端正其安全职责条件,包括温度界限、电压界限 和电流界限等参数。由于电板材料体系和结构的相反,其安全职责参数值可能不同。
制造商应在相应规格书中至少表明表 3 中的信息。
表 3 规格书中至少表明的信息
安全职责参数 记号
充电上限电压 Uup
充电限定电压 Ucl
放电远离电压 Ude
放电截止电压 Udo
最大充电电流 Icm
最大放电电流 Idm
上限充电温度 Tcm
下限充电温度 Tcl
上限放电温度 Tdm
下限放电温度 Tdl
5.3 鲜艳和警示诠释
5.3.1 鲜艳要求
电板和电板组的鲜艳应清亮可辨,且不应出现污染。 使用汉文表明以下鲜艳:
a) 居品称呼、型号;
b) 额定容量、额定能量、标称电压、充电限定电压、放电远离电压;
c) 正负极性,如使用“正、负”字样、“+、-”记号或不同神采(例如红色和玄色)表现;
d) 坐蓐厂;
e) 坐蓐日历或批号。 额定能量的鲜艳值应繁华额定能量的界说。
电板组鲜艳均应在电板组实验上表明,应标出“型号、额定容量、额定能量、标称电压、充电限定 电压、坐蓐厂”等汉文指令词并与具体内容对应。坐蓐日历或批号准许不使用指令词。
电板额定容量、 坐蓐厂( 或坐蓐厂代码)、坐蓐日历或批号、 型号和正负极性应在电板实验上标 明,其余鲜艳允许在包装或规格书上表明。
关于鲜艳编码的锂蓄电板和电板组,编码国法应合乎联系国度或行业模范要求。
注1:坐蓐厂代码含义要在最小包装或规格书进行诠释。 注2:批号的含义要在最小包装或规格书进行诠释,且含有坐蓐日历信息。
5.3.2 警示诠释
电板组的实验上应有汉文警示诠释。 示例1:防碍拆解、撞击、挤压或插足火中。 示例2:若出现严重饱读胀,切勿不绝使用。
示例3:切勿置于高温环境中。
5.3.3 长久性
电板组实验上的鲜艳和警示诠释应清亮可辨。 本文献所要求的任何鲜艳和警示诠释应是长久的和夺主义。在笃定其长久性时,应包括平时使用时
对长久性的影响身分。 通过检查、擦抹鲜艳和警示诠释来历练其是否合格。擦抹鲜艳和警示诠释时,应使用一块蘸有水的棉布擦抹 15 s,然后再用一块蘸有 75%(体积比)的医用乙醇的棉布用手擦抹 15 s,试验后,鲜艳和警 示诠释仍应清亮,铭牌不应松驰被揭掉,而且不应出现卷边。
5.4 安全要害元器件
5.4.1 基本要求
在触及安全的情况下,电板 、 电板模块及电板组系统中的元器件,如正温度系数热敏电阻器(PTC)、热熔断体等,应合乎本文献的要求,或者合乎联系元器件的国度模范、行业模范或其他表率 中与安全联系的要求。
注:独一当某一元器件明确属于基于预定用途的某一元器件国度模范、行业模范或其他的适用界限内时,才能以为
该模范是联系的。
5.4.2 元器件的评定和试验
元器件的评定和试验按下列端正进行。
a) 当元器件已被阐明合乎与联系的元器件国度模范、行业模范或其他表率彼此助的某一模范时, 应检查该元器件是否按其额定值正确应用和使用。该元器件还应手脚电板、电板组或解决系统 的一个组成部分接受本文献端正的联系试验,但不接受联系的元器件国度模范、行业模范或其 他表率中端正的那部分试验。
b) 当元器件未如上所述阐明其是否合乎联系模范时,应检查该元器件是否按端正的额定值正确应 用和使用。该元器件还应手脚电板、电板组或解决系统的一个组成部分承受本文献端正的联系 试验,而且还要按电板、电板组或解决系统中实验存在的条件,承受该元器件模范端正的联系 试验。
注:为了历练元器件是否合乎某个元器件的模范,每每单独对元器件进行联系试验。
c) 若是某元器件莫得对应的国度模范、行业模范或其他表率,或元器件在电路中不按它们端正的 额定值使用,则该元器件应按电板、电板组或解决系统中实验存在的条件进行试验。试验所需 要的样品数目每每与等效模范所要求的数目调换。
6 电板电安全
6.1 高温外部短路
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,舍弃在 57 ℃±4 ℃ 的环境中,待电板达到 57 ℃±4 ℃ 后,再舍弃 30 min。然后用导线连合电板正负极点,并确保一起外部电阻不高于 5 mΩ。试验过程中监 测电板温度变化,自拍街拍当出现以下两种情形之一时,试验远离。
a) 电板温度下降值达到峰值温升的80%。 b) 短接时期达到6 h。
试验远离后不雅察 1 h。 电板应不生气、不爆炸。 当有争议时,a)和 b)选较严者。
由试验安装区分适导致的试验失败,应更换合适的试验安装后再进行本试验。
6.2 过充电
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,用制造商端正的最大充电电流充电。 当出现以下两种情形之一时,试验远离。
a) 充电至1.5倍的充电限定电压后合手续恒压充电1 h。 b) 总充电时期达到1.5 h。
电板应不生气、不爆炸。
注:若是使用电板并联块或模块代替电板进行此试验,试验参数字据电板并联块或模块中电板串并联关系加倍,串 联增压,并联增流。
6.3 强制放电
将电板按照 4.5.2 端正的试验方法放完电后, 以 1 It 的电流进行反向充电至负的充电上限电压
(-Uup),反向充电时期估量 90 min。
若是在反向充电 90 min 内,电压达到负的充电上限电压(-Uup),应通过减小电流保合手该电压继 续进行反向充电,反向充电估量 90 min 后远离试验,如图 2 情况 1 所示。
若是在反向充电 90 min 内,电压未达到负的充电上限电压(-Uup),则反向充电估量 90 min 后终 止试验,如图 2 情况 2 所示。
电板应不生气、不爆炸。
注:图中的线仅作示例,实验不一定是线性或直的(水平部分除外)。
图 2 强制放电暗示图
若是电板的最大放电电流小于 1 I t,则以最大放电电流进行反向充电,反向充电试验时期按公式 (1)估量。
t ─ 试验时期,单元为分(min);
Im ─ 电板的最大放电电流,单元为安(A)。
7 环境安全
7.1 低气压
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,将电板舍弃于 20 ℃±5 ℃ 的真空箱中,抽真空将箱内压 强缩小至 11.6 kPa,并保合手 6 h。
具体试验方法按照 GB/T 2423.21 中的联系条目。 电板应不生气、不爆炸、不漏液。
7.2 温度轮回
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,将电板舍弃在温度为 20 ℃±5 ℃ 的可控温的试验箱中进 行如下要领:
a) 将试验箱温度升为72 ℃±2 ℃,并保合手6 h;
b) 然后将试验箱温度降至-40 ℃±2 ℃,并保合手6 h; c) 重叠要领a)~要领b),共轮回10次。
试验过程中每两个温度之间的调治时期应不大于 30 min,要领暗示图见图 3。 关于大型电板,走漏于极点试验温度(72 ℃±2 ℃ 或-40 ℃±2 ℃)的时期至少应为 12 h。 具体试验方法按照 GB/T 2423.22 中的联系条目。
电板应不生气、不爆炸、不漏液。
图 3 温度轮回历程暗示图
7.3 振动
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,将样品紧固在振动试验台上,按表 4 中的参数进行正弦 振动测试。
表 4 振动波形(正弦弧线)
每个标的进行 12 个轮回,每个标的轮回时期估量 3 h 的振动。 圆柱型电板按照其轴向和径向两个标的进行振动试验,方型电板和软包装电板按照三个互相垂直的标的进行振动试验。
具体试验方法按照 GB/T 2423.10 中的联系条目。 电板应不生气、不爆炸、不漏液。
7.4 加快度冲击
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,固定在冲击台上,进行半正弦脉冲冲击试验,峰值加快 度为 150 gn±25 gn,脉冲合手续时期为 6 ms±1 ms。大型电板应采纳峰值加快度 50 gn±8 gn、脉冲合手续时 间 11 ms±2 ms 的半正波冲击。电板每个标的进行三次加快度冲击试验,接着在反标的进行三次加快度冲击试验。
圆柱型电板按照其轴向和径向两个标的进行冲击试验,所有进行 12 次冲击;方型电板和软包装电板按照三个互相垂直的标的轮番进行冲击试验,所有进行 18 次冲击。 具体试验方法按照 GB/T 2423.5 中的联系条目。 电板应不生气、不爆炸、不漏液。
7.5 重物冲击
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电,静置 10 min,再按照 4.5.2 端正的试验方法放出额定容量 的 50% 后,将电板置于平台名义,将直径为 15.8 mm±0.1 mm 的金属棒横置在电板几何中心上名义,采 用质地为 9.1 kg±0.1 kg 的重物从 610 mm±25 mm 的高处开衰败体状态撞击放有金属棒的样品名义,重 物冲击试验中圆柱型电板和方型电板电板舍弃暗示图如图 4 所示,软包装电板舍弃暗示图参考方型电 池。并不雅察 6 h。高度 610 mm±25 mm 为从样品最高名义到重物底部平面的高度。
要求圆柱型电板冲击试验时使其纵轴向与重物名义平行,金属棒与电板纵轴向垂直且尽量与冲击面 平行,方型电板和软包装电板只对宽面进行冲击试验。1 个样品只作念一次冲击试验。
电板应不生气、不爆炸。
图 4 重物冲击试验中电板舍弃暗示图
7.6 挤压
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,置于平面上,将半径(R)75 mm 的钢质半圆柱体置于 电板宽面上进行挤压,半圆柱体纵轴经过宽面几何中心且与电板极耳标的垂直,长度(L)应大于被挤 压电板尺寸,施加 50 kN±1 kN 的挤压力,挤压电板的速率为 0.1 mm/s。一朝压力达到最大值或电板的 电压下降三分之一时,罢手挤压试验。试验过程中电板应防范发生外部短路。试验后不雅察 1 h。
圆柱型电板挤压时使其纵轴向与平面平行,方型电板和软包装电板只对电板的宽面进行挤压试验。 试验中半圆柱体参照图 5 所示。1 个样品只作念一次挤压试验。 挤压过程中,挤压达到截止条件和挤压安装罢手的时时间隔应不大于 100 ms。 电板应不生气、不爆炸。
图 5 挤压试验中半圆柱体暗示图
7.7 浅刺(模拟里面短路)
将电板按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,用 Φ 5 mm 的耐高温钢针(如钨钢, 针尖的圆锥角为 45°),以 0.1 mm/s 的速率,从垂直于电板极板的标的刺入电板 10 mm 深度或电板厚的 30%,取较大 值,刺入位置宜逼近所刺面的几何中心,钢针停留在电板中,不雅察 1 h。
电板应不生气、不爆炸。 刺入电板深度为实验刺入深度减去电板外壳厚度后的深度,关于电板外壳厚度小于或即是
10 mm 的,按 10 mm 计入。
7.8 热亏空
将电板按 照 4.5. 1 端正的试验方法充满电后,将电板放入试验箱中 。 试验箱试验环境温度以
(5±2)℃/min 的温升速率进行升温,当箱内温度达到(130±2)℃ 后恒温,并合手续 1 h。
电板应不生气、不爆炸。
7.9 跌落
7.9.1 一般要求
将电板或电板组按照 4.5.1 的试验方法充满电后,按表 5 和图 6 的跌落高度合格局开衰败体跌落于混 凝土板或金属板上,若是是金属板,通过合适的顺次幸免电板或电板组系统的外部短路。
若是使用电板并联块或模块代替电板进行此试验,跌落高度以最小组成单体电板质地对应的高度进 行试验。
非吊挂式大型电板组允许选用有监控电路的电板模块和其机械固定框架进行本项试验,按样品最不 利的跌落高度,最大平面向下落落于混凝土板上或金属板上。
试验后需不雅察 1 h。
样品应不生气、不爆炸。
表 5 跌落测试格局和条件
a 质地为三个样品实测值的平均值。
家庭伦理b 试验的跌落高度以样品的实测质地,字据线性内插法估量得到,如图 6所示。
c 样品的底面由制造商端正。
图 6 跌落高度与样品性量关系图
7.9.2 举座跌落试验
质地小于 50 kg 的样品,给与举座跌落试验。
充满电的样品以 0.2It 恒放逐电至制造商端正的安装或真贵的荷电状态。若制造商未端正,充电后样 品不进行放电。
样品按照表 5 中端正的高度 1 次跌落在混凝土板或金属地板上,若是是金属板,通过合适的顺次避 免电板或电板组系统的外部短路。
质地小于 7 kg 的样品进行开脱跌落,7 kg 及以上,50 kg 以下的样品进行底面向下方跌落,由制造商 端正测试单元的底面。
测试完成后样品至少静置 1 h 并目测检查。
7.9.3 边和角跌落测试
质地在 50 kg 及以上的样品,给与边和角跌落试验。
充满电的样品,按照表 5 中端正的高度 2 次跌落在混凝土板上。跌落测试条件如图 7、图 8 和图 9 所 示,采纳最短边缘以及对应的角为跌落点。
充满电的样品以 0.2 It 恒放逐电至制造商端正的安装或真贵的荷电状态。若制造商未端正安装或真贵 的荷电状态,充满电后样品不进行放电。
样品按照表 5 中端正的高度 2 次跌落在混凝土板或金属地板上,跌落测试应保证如图 7、 图 8 和 图 9 所示的最短边跌落和角跌落八成重叠的撞击点。每种撞击类型的两次撞击应位于吞并边缘和吞并最 短边。关于角和边跌落,样品的舍弃标的应确保穿过待撞击角/边的直线,且试验安装几何中心大要垂直于撞击名义。测试完成后样品静置至少 1 h 并目测检查。 样品通过手合手跌落,当使用起重开释安装,则开释时,不应向安装施加旋转或侧向力。
图 7 跌落位置
图 8 最短边跌落试验
图 9 角跌落试验
8 电板组系统电安全
8.1 电板组解决单元/电板组解决系统要求
电能存储系统用锂蓄电板组系统应盘算有电板组解决单元(BMU)或电板组解决系统(BMS), 确保电板和电板组在指定的职责界限内职责。BMU/BMS 应能发现电板和电板组的电压、温度和电流 的终点状态并作念出适度。
8.2 试验样品
试验样品为电板组系统,或者小的单元,详见表 2。
样品以平时职责状态进行试验( 仅由 BMU/BMS 进行适度的试验样品,闭合末端战役器), 除8.6 外,若是试验样品有散热系统,应字据实验应用计策将其开启或关闭。
8.3 过压充电适度
将样品按照 4.5.2 端正的试验方法放完电后,用保举最大充电电流充电,充电电压缔造为充电上限电压的 1.1 倍以上。若是难以使用系数这个词样品进行试验,准许采纳样品的一部分进行试验。
充电至 BMU/BMS 远离充电。将样品进行 3 次测试。数据集会/监视陶冶应在充电已毕后保合手 1 h。
试验样品的各项功能在测试过程中应能绝对按照盘算平时职责。充电示例见图 10。
若是 BMU/BMS 莫得远离充电,试验应在出于安全沟通的合当令机罢手,比如,当电板电压进取103% 的电板充电上限电压时,或者进取电板充电上限电压的时期达到 1 min 时。
图 10 过压充电电路结构示例
BMU/BMS 在电板进取充电上限电压前远离充电,应不生气、不爆炸。 试验过程中保护系统合乎保护计策发生不可复原性的断路也准许判定为合格,但发生不可复原的短路不应判定为合格。
8.4 过流充电适度
将样品按照 4.5.2 端正的试验方法放完电后,用进取最大充电电流 20% 的电流进行充电。将样品进
行 3 次测试。数据集会/监视陶冶应在充电已毕后保合手 1 h。试验样品的各项功能在测试过程中应能绝对 按照盘算平时职责。
BMU/BMS 应发现过流充电并将充电电流适度在最大充电电流以下(包括割断充放电回路)。不起 火,不爆炸。
试验过程中保护系统合乎保护计策发生不可复原性的断路,准许判定为合格;但发生不可复原的短 路不应判定为合格。
8.5 欠压放电适度
将样品按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后, 以 0.2 It 放电至额定容量的 30%。然后以端正的最大放 电电流进行放电。
BMU/BMS 在电板放电至放电截止电压前远离放电。 若是难以对系数这个词电板组系统进行欠压放电,准许采纳样品的一部分(如电板组系统中的电板)进行
试验。
将样品进行 3 次测试。
数据集会/监视陶冶应在放电已毕后保合手 1 h。试验样品的各项功能在测试过程中应能绝对按照盘算 平时职责。
BMU/BMS 应选定动作割断放电电流。不生气,不爆炸。 试验过程中保护系统合乎保护计策发生不可复原性的断路也准许判定为合格,但发生不可复原的短
路不应判定为合格。
8.6 过热适度
样品按照 4.5.2 端正的试验方法放完电后,将样品按照保举的电流充电至额定容量的 50%。使样品 的温度飞腾至比最高职责温度高 5 ℃,在此高温下不绝充电至 BMS 远离充电。数据集会/监视陶冶应在 试验已毕后保合手 1 h(如 BMS 远离充电)。
注:最高职责温度指电板或电板组的上限充电温度值,取较小者。
BMU/BMS 应能发现过高温度并远离充电。试验样品的各项功能在测试过程中应能绝对按照盘算正 常职责。
试验过程中保护系统合乎保护计策发生不可复原性的断路也准许判定为合格,但发生不可复原的短 路不应判定为合格。
9 其他要求
9.1 耐终点热
径直安装在带危急电压的部件上的非金属材料应能违犯终点加热。字据 GB/T 5169.21,通过对零件 进行球压试验来检查合规性。若是通过对材料物理脾性的检查能了了地看出其将繁华本试验的要求,则 不进行试验。试验在温度为(ΔT+Tmax+15 ℃)±2 ℃ 的加热箱中进行。
注1:ΔT 是指在 25 ℃±5 ℃ 条件下,制造商端正的最不利运行条件下热塑性部件的最大温升。
注2:Tmax 指电板组系统制造商端正的上限环境温度。
9.2 可运载的用于安装或真贵的电板组系统外壳材料
用作念外壳的热塑性材料应使用 V﹘1 或 V﹘0 级材料。 材料在最薄使用厚度下字据 GB/T 5169.16 进行试验。
9.3 运载和安装过程中的电断气缘检查
在运载和安装过程中,电板包或电板组模块或电板并联块的危急带电部件应隐讳或绝缘,以防东谈主员 战役。通过绝缘电阻测试或其他等效测试方法来检查是否合乎电断气缘。
正极点与电板组除带电可触及名义之外的外部走漏金属名义间的绝缘电阻在施加直流 500 V 电压
60 s 下应不小于 5 MΩ。
里面配线偏激绝缘脾性应能承受最高的预期电流、电压和温度。布线标的应确保导线之间保合手有余 的电气流毒和爬电距离。里面连合的机械竣工性应能顺应可合理意象的误使用条件(例如单靠锡焊不被以为是可靠的安全防护连合格局)。联系历练方法按照 GB 4943.1—2022 的端正。
9.4 运载和安装过程中的短路保护
将样品按照 4.5.1 端正的试验方法充满电。样品舍弃在室温下,直至样品温度持重在 25 ℃±5 ℃。 短路样品的正负极点子,外部短路电阻为(30 mΩ±10 mΩ)×模块结构系数(电板串联数/电板并联 数),或不大于 5 mΩ,取较高值。 并确保一起外部电阻不高于 100 mΩ。 试验过程中监测电板温度变 化,当出现以下两种情形之一时,试验远离。
a) 外壳温度下降值达到峰值温升的80%。 b) 短接时期达到6 h。 试验后样品应不打破、不生气、不爆炸。 当有争议时,a)和 b)选较严者。
注:样品为电板组系统,若是为运载浅近,电板包被分为了多个部分,每个部分也需要通过该测试。
9.5 反向连合保护
将电板组(或模块)按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,以 0.2 It 放电至由电板组系统制造商端正 的运载或真贵的荷电状态。如有可能,割断 BMS 和电板组系统的主电源。反接电板组系统中的一个样 品,电板组系统中的其他样品保合手正确的极性。绽放 BMS 和电板组系统的主电源。以制造商端正的条 件对电板组系统进行充电,直至充满或保护功能罢手充电。电板组系统应舍弃 1 h。若是电板组系统能 进行放电,以制造商端正的最大放电电流进行放电,直至电板组系统远离放电。 电板组系统应舍弃 1 h。若是电板组系统无法进行放电,则舍弃 1 h,而不进行放电。
试验后样品不打破、不生气、不爆炸。 若是样品具备防范反向连合的脾性,或在工场模块或电板包已与带有 BMS 的电板组系统连合好
了。准许不进行该测试。 运载过程中宜断开模块之间的电连合。
9.6 电板组系统抗电强度
电板组系统按照 GB 4943.1—2022 中 5.4.8 进行干冷处理后,应合乎 GB 4943.1—2022 中 5.4.9 端正 抗电强度试验要求。
9.7 电板热失控与电板组系统热扩散
9.7.1 电板热失控
电板按照附录 B 进行热失控试验后,应不生气、不爆炸。
9.7.2 电板组系统热扩散
电板组系统热扩散按照以下要乞降试验方法进行。 a) 主义
本试验评估电板组系统承受单电板热失控事件的智力,以确保热失控事件不会导致电板组系统 着火。
b) 试验
将样品按照 4.5.1 端正的试验方法充满电后,激光加热电板组系统内的一个电板(以下简称为方针电 池),直至该电板发生热失控。电板热失控驱动后,关闭热源,不雅察电板组系统 24 h。激光测试范例示 例见附录 C。
准许使用激光之外的其他方法激发方针电板的热失控,见附录 D。当有争议时,选较严者。
准许对电板组系统进行改装,以促进电板的热失控。改装应尽量减少,且不应影响电板组系统的热 性能。
准许给与模块代替电板组系统进行试验。为确保试验遵守的一致性,试验模块需要繁华被加热的电 池周围相邻的电板布局与电板组中的布局一致。
变成电板热失控所使用的方法应在测试叙述中诠释。 本项试验在具有防护顺次的场面进行,试验进行时选定安全警示。
c) 合格判据
电板间应不发生热扩散,电板组系统应无外部火焰、电板组系统外壳应不发生打破。 若是电板组系统莫得外壳,制造商应指定防火区域。
注:由方针电板引起的生气或者电板组系统外壳打破是允许的【BHG-007】BOIN GRAMMAR Rina, 因为专诚变成方针电板热失控是手脚测试主义的 触发。
电板样品电压系统电板组发布于:山东省声明:该文不雅点仅代表作家本东谈主,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间奇迹。