2021儲能用蓄電池 第1部分：光伏離網(wǎng)應用技術條件

儲能用蓄電池第1部分光伏離網(wǎng)應用技術條件ⅠⅠ目 次前言 Ⅲ引言 Ⅳ范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語定義符號和縮略語 1型號編制方法 2技術要求試驗條件試驗方法

…………………3…………………5…………………6檢驗規(guī)則 2標志包裝運輸及貯存 51122儲能用蓄電池第1部分光伏離網(wǎng)應用技術條件范圍本文件規(guī)定了供光伏離網(wǎng)應用發(fā)電設備儲能用鉛酸蓄電池鎳氫電池和鋰離子電池的型號編制方法技術要求試驗條件試驗方法檢驗規(guī)則標志包裝運輸和貯存。本文件適用于供光伏離網(wǎng)應用發(fā)電設備儲能用鉛酸蓄電池鎳氫電池和鋰離子電池以下簡稱蓄電池。風力發(fā)電設備以及其他可再生能源離網(wǎng)應用的儲能用蓄電池參照使用。規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構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的版本使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。1電工術語 原電池和蓄電池9含堿性或其他非酸性電解質的蓄電池和蓄電池組型號命名方法2鉛酸蓄電池名稱型號編制與命名辦法術語定義符號和縮略語術語和定義1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。1排氣式儲能用鉛酸蓄電池 e電池蓋上有能夠析出氣體產物的一個或多個排氣裝置酸霧經過過濾的非直排式結構內部與外部壓力不一致的儲能用鉛酸蓄電池。注:簡稱為排氣式蓄電池。2閥控式儲能用鉛酸蓄電池 e帶有排氣閥當電池內壓超過預定值時允許氣體逸出的儲能用鉛酸蓄電池。注1:簡稱為閥控式蓄電池。注這種電池在正常情況下無需添加水或電解液。3電池單體 l實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的基本單元。注電池單體通常由正極負極隔膜電解質殼體和端子等組成。4電池模塊 ye由電池單體采用串聯(lián)并聯(lián)或串并聯(lián)連接方式且只有一對正負極輸出端子的電池組合體。注電池模塊還宜包括外殼管理與保護裝置等部件。本文件中鎳氫電池或鋰離子電池試驗在電池模塊上進行。5蓄電池周圍溫度 s蓄電池外壁距離以內的溫度。6光伏離網(wǎng)應用 n光伏能源系統(tǒng)與公共電網(wǎng)沒有電氣連接獨立運行。7充電限制電壓 el電池或電池組的額定最大充電電壓。8放電截止電壓 eo放電終止時電池或電池組的負載電壓。符號和縮略語下列符號和縮略語適用于本文件。e 實際容量單位為安時0鉛酸蓄電池r額定容量單位為安時—5 鎳氫電池單體電池及電池模塊或鋰離子單體電池及電池模塊額定容量—小時率小時率

r額定容量

鉛酸蓄電池數(shù)值為

0

鎳氫電池或鋰離子電池數(shù)值為5單位r0

為安時r放電電流數(shù)值為單位為安培5 r放電電流數(shù)值為單位為安培0r放電電流數(shù)值為單位為安培蓄電池荷電狀態(tài)。型號編制方法鎳氫電池和鋰離子電池型號編制方法應符合9的規(guī)定。鉛酸蓄電池型號編制方法應符合2的規(guī)定。鉛酸蓄電池型號編制方法如圖1所示?！令~定容量離網(wǎng)型蓄電池結構特征排氣式閥控式)儲能用串聯(lián)電池單體數(shù)目1只電池單體省略)圖1鉛酸蓄電池型號編制方法示意圖3344示例0含義6個電池單體2離網(wǎng)型儲能用閥控式鉛酸蓄電池額定容量0。技術要求運行環(huán)境蓄電池運行環(huán)境應滿足表1要求。表1運行環(huán)境蓄電池類型溫度℃相對濕度%海拔高度m鉛酸蓄電池~000鎳氫電池~500鋰離子電池充電~5放電~0<0注:鉛酸蓄電池包括排氣式蓄電池和閥控式蓄電池。外觀與極性蓄電池單體及電池模塊外觀應無變形漏液裂紋及污跡。正負電極極性正確標志清晰便于連接。密封性能排氣式蓄電池按2試驗壓力表指示值應穩(wěn)定s不變。注:密封性能僅適用于排氣是蓄電池。容量容量鉛酸蓄電池按1試驗時實際容量在第三次容量試驗或之前應不低于額定容量0。r容量鎳氫電池單體及電池模塊或鋰離子電池單體及電池模塊按2試驗時r實際容量在第三次容量試驗或之前應不低于額定容量。容量蓄電池按3試驗時實際容量在第三次容量試驗或之前應不低于額定容量0。容量一致性蓄電池進行容量試驗時按4的公式計算容量一致性應符合表2要求。表2容量一致性要求蓄電池類型容量一致性要求%鉛酸蓄電池≤5鎳氫電池≤4鋰離子電池≤3低溫容量蓄電池按5試驗時鉛酸蓄電池實際容量在第三次容量試驗或之前應符合表3要求。鎳氫電池或鋰離子電池r實際容量在第三次容量試驗或之前應符合表3要求。表3低溫容量蓄電池類型低溫容量鉛酸蓄電池0鎳氫電池5鋰離子電池5充電效率蓄電池按4試驗時充電效率應符合表4要求。表4充電效率蓄電池類型充電效率%CCC鉛酸蓄電池505鎳氫電池005鋰離子電池568荷電保持能力蓄電池按5試驗時荷電保持能力應符合表5的要求。表5荷電保持率蓄電池類型荷電保持率%鉛酸蓄電池閥控式0排氣式5551010表5荷電保持率續(xù))蓄電池類型荷電保持率%鎳氫電池0鋰離子電池5過充電能力鉛酸蓄電池按2試驗時外觀應無明顯變形及滲液。鎳氫電池單體或鋰離子電池單體按3試驗時應不起火不爆炸。過放電能力鉛酸蓄電池按2試驗時容量恢復率閥控式蓄電池應不低于實際容量的%排氣式蓄電池應不低于實際容量的%。鎳氫電池單體或鋰離子電池單體按3試驗時循環(huán)耐久能力

應不起火

不爆炸。蓄電池按8試驗時試驗應不少于3個循環(huán)周期。試驗條件環(huán)境條件除另有規(guī)定外本文件中各項試驗應在以下大氣條件下進行:)溫度55℃;相對濕度不大于%;大氣壓力。測量儀器的精度儀表量程所用的儀表量程隨被測電壓和電流的量值而定指針式儀表讀數(shù)應在量程的后三分之一范圍內。電壓測量電壓測量用的儀表準確度等級應不低于5級內阻應不小于。電流測量電流測量用的儀表準確度等級應不低于5級。溫度測量溫度測量用的溫度計應具有適當?shù)牧砍唐浞侄戎祽淮笥?℃精度應不低于5℃。時間測量時間測量用的儀表應按時分秒分度至少應具有%的準確度。尺寸測量尺寸測量用的量具其分度值應不大于1。密封性能測量密封性能測量用的儀表精度應不低于5級。試驗前的準備蓄電池要求試驗用蓄電池單體和電池模塊應是出廠d內的全新電池超過d的蓄電池單體和電池模塊,制造廠應明示是否適用本文件試驗前所有蓄電池應進行完全充電。完全充電按以下方法對蓄電池進行充電或按制造廠規(guī)定的充電方法進行充電:)電池單體電壓0再以充電限制電壓恒壓充電至電流值下降至0。)電池單體電壓0再以充電限制電壓恒壓充電至電流值下降至0。b 鎳氫電池:—鎳氫電池單體在0℃5℃環(huán)境下以5電流恒流放電至電壓達到0V停止擱置再以5電流恒流充電擱置—鎳氫電池模塊在0℃5℃環(huán)境下以5電流恒流放電至任一電池單體電壓達到0V停止擱置再以5電流恒流充電擱置。鋰離子電池在0℃5℃環(huán)境下鋰離子電池單體或電池模塊以5電流恒流充電至表規(guī)定的充電限制電壓再以充電限制電壓恒壓充電至電流值下降至5。蓄電池充電限制電壓也可由制造廠規(guī)定。表6不同類型電極材料鋰離子電池充電限制電壓單位為伏特正極材料電池單體充電限制電壓石墨負極鈦酸鋰負極磷酸鐵鋰00三元材料00錳酸鋰00鈷酸鋰00試驗方法外觀與極性目視檢查蓄電池單體及電池模塊的外觀極性。密封性能用于密封性能試驗的排氣式蓄電池應裝配完整且未灌注電解液。7788排氣式蓄電池單格依次充入壓縮空氣當壓力大于或等于時保壓觀察壓力表的變化。密封性能試驗檢驗合格的排氣式蓄電池方可進行其他性能試驗。容量試驗容量e= 將完全充電的鉛酸蓄電池在充電結束后h內0電流放電鉛酸蓄電池周圍溫度保持在55℃之間。在放電時間內電流值的變化應不大于%放電過程中每隔h記錄一次鉛酸蓄電池電壓每隔h記錄一次鉛酸蓄電池周圍溫度。當鉛酸蓄電池單體電壓達到0V時每隔5記錄一次當鉛酸蓄電池單體電壓達到0V時停止放電并記錄放電時間和周圍溫度。按公式e= 式中:

I ×T λt)

……1)e實際容量單位為安時0r放電電流單位為安培T初始溫度為t時放電時間單位為小時t初始溫度單位為攝氏度℃λr容量溫度系數(shù)單位為攝氏度℃1。試驗后鉛酸蓄電池應再次完全充電。r容量將完全充電的鎳氫電池單體及電池模塊或鋰離子電池單體及電池模塊在充電結束后14h內用5電流放電蓄電池周圍溫度保持在5℃2℃之間。在放電時間內電流值的變化應不大于%當鎳氫電池放電電壓達到表7或不同類型電極材料鋰離子電池達到表8規(guī)定的放電截止電壓停止并記錄放電時間。表7鎳氫電池放電截止電壓單位為伏特蓄電池類型電池單體放電截止電壓鎳氫電池0表8不同類型電極材料鋰離子電池放電截止電壓單位為伏特正極材料電池單體放電截止電壓石墨負極鈦酸鋰負極磷酸鐵鋰00三元材料00錳酸鋰00鈷酸鋰00容量將完全充電的蓄電池在充電結束后14h內用0電流放電蓄電池周圍溫度保持在52℃之間。在放電時間內電流值的變化應不大于%當鉛酸蓄電池鎳氫電池放電電壓達到表9或不同類型電極材料鋰離子電池達到表0規(guī)定的放電截止電壓停止并記錄放電時間。表9鉛酸蓄電池鎳氫電池放電截止電壓單位為伏特蓄電池類型電池單體放電截止電壓鉛酸蓄電池5鎳氫電池0表0不同類型電極材料鋰離子電池放電截止電壓單位為伏特正極材料電池單體放電截止電壓石墨負極鈦酸鋰負極磷酸鐵鋰00三元材料00錳酸鋰00鈷酸鋰00容量一致性蓄電池按3進行r容量試驗后計算并記錄實際容量按公式計算容量一致性d。d CxCn% 2)式中:

= dr容量一致性百分比;Cxr容量試驗蓄電池實際容量最大值單位為安時Cnr容量試驗蓄電池實際容量最小值單位為安時er容量試驗蓄電池實際容量平均值單位為安時。低溫容量試驗用鉛酸蓄電池應符合1規(guī)定鎳氫電池或鋰離子電池應符合2規(guī)定。將完全充電的蓄電池置于02℃環(huán)境中靜置鉛酸蓄電池用0電流鎳氫電池或鋰離子電池用5電流進行放電。放電過程中蓄電池周圍溫度保持在02℃之間。當放電電壓達到放電截止電壓停止并記錄放電時間。充電效率鉛酸蓄電池或鋰離子電池試驗用鉛酸蓄電池應符合1規(guī)定鋰離子電池應符合2規(guī)定并記錄實際放電容PAGEPAGE11PAGEPAGE10量Ce。蓄電池按2進行完全充電。鉛酸蓄電池按鋰離子電池按進行容量放電放出實際容量e的%停止。然后蓄電池按2進行完全充電記錄充電容量1。重復分別放出實際容量的e停止并記錄對應充電容量23。按公式分別計算C荷電條件下蓄電池的充電效率。ηxx% ηx式中:η充電效率;xC荷電態(tài)對應的充電容量123單位為安時xC荷電態(tài)對應的放電容量單位為安時。鎳氫電池試驗用鎳氫電池應符合2規(guī)定并記錄實際放電容量。鎳氫電池以5電流恒流放電至放電截止電壓擱置。鎳氫電池以5電流恒流充電至實際放電容量e的%停止。擱置。然后再以5電流恒流放電至放電截止電壓記錄放電容量1。重復鎳氫電池以5電流分別恒流充電至實際放電容量e的%%停止并記錄對應放電容量23。按公式分別計算C荷電條件下鎳氫電池的充電效率。ηxx% ηx式中:η充電效率;時xC荷電態(tài)對應的充電容量時x

C荷電態(tài)對應的放電容量123單位為安時。荷電保持能力試驗用鉛酸蓄電池應符合1規(guī)定鎳氫電池或鋰離子電池應符合2規(guī)定。將完全充電的蓄電池在55℃的環(huán)境溫度中靜置并保持蓄電池表面清潔干燥。靜置d后不經補充電鉛酸蓄電池按1進行r容量試驗鎳氫電池或鋰離子電池按進行容量試驗得到蓄電池靜置d后的剩余容量。4按公式計算蓄電池的容量保持率式中:R 容量保持率;

R e% 5)e剩余容量單位為安時x鉛酸蓄電池額定容量0鎳氫電池鋰離子電池5r額定容量5單位為安時。過充電能力環(huán)境要求試驗應在有充分安全保護的環(huán)境條件下進行。鉛酸蓄電池試驗用鉛酸蓄電池應符合1規(guī)定。完全充電的鉛酸蓄電池以0電流再充電。靜置。目測檢查蓄電池外觀。鎳氫電池單體或鋰離子電池單體試驗用蓄電池單體應符合2規(guī)定。完全充電的蓄電池單體以5電流恒流充電至電壓達到充電限制電壓的1倍或充電時間達h停止。靜置。目測檢查蓄電池單體外觀。過放電能力環(huán)境要求試驗應在有充分安全保護的環(huán)境條件下進行。鉛酸蓄電池試驗用鉛酸蓄電池應符合1規(guī)定并記錄實際容量。將完全充電的鉛酸蓄電池輸出端與一個電阻連接其阻值應使初始放電電流達到0保持。d過度放電結束后立即以0限流0的恒電壓充電。按1規(guī)定的方法進行r容量試驗得到鉛酸蓄電池的恢復容量1。按公式計算鉛酸蓄電池的容量恢復率式中:r容量恢復率;

r1% 6)1r恢復容量單位為安時er實際容量單位為安時。鎳氫電池單體或鋰離子電池單體試驗用蓄電池單體應符合2規(guī)定。完全充電的蓄電池單體以5電流放電直至放電電壓達到0V時停止。靜置。目測檢查蓄電池單體外觀。循環(huán)耐久能力試驗蓄電池要求試驗用鉛酸蓄電池應符合1規(guī)定鎳氫電池或鋰離子電池應符合2規(guī)定并在完全充電的蓄電池上進行。試驗環(huán)境要求將蓄電池置于周圍溫度03℃環(huán)境中并保持。整個試驗過程中蓄電池周圍溫度應保持在03℃。排氣式蓄電池電解液要求排氣式蓄電池在整個試驗過程中應保持電解液密度和液面高度在制造商規(guī)定的范圍內。樣品數(shù)量及連接方式要求樣品數(shù)量:鉛酸蓄電池:2V系列6只;6V系列4只;2V系列2只。鎳氫電池1只。鋰離子電池1只樣品電池應串聯(lián)連接。試驗步驟鉛酸蓄電池第一階段低充電淺循環(huán):以0電流放電;)以0電流充電;以0電流放電;注當鉛酸蓄電池放電截止電壓低于5時試驗終止。重復步驟9次。然后將蓄電池完全充電進行下一階段試驗。第二階段高充電淺循環(huán):)以0電流放電;以0電流限壓4單體充電。重復步驟9次。鎳氫電池或鋰離子電池第一階段低充電淺循環(huán):以5電流放電;)以5電流充電;以5電流放電;注當蓄電池放電電壓低于表7或表8規(guī)定的放電截止電壓時試驗終止。重復步驟9次。然后將蓄電池完全充電進行下一階段試驗。第二階段高充電淺循環(huán):)以5電流放電;以5電流限壓充電;注鎳氫電池充電限壓4鋰離子電池充電限壓符合表6的規(guī)定。重復步驟9次。PAGEPAGE13PAGEPAGE12容量檢查放電容量檢查放電如下:蓄電池冷卻至55℃并在此溫度下靜置;鉛酸蓄電池按1進行r容量試驗鎳氫電池或鋰離子電池按2進行r容量試驗如果實際容量大于額定容量%則進行下一周期試驗否則循環(huán)耐久能力試驗終止;)由第一階段試驗1或和第二階段試驗2或循環(huán)0次組成一個周期每個周期折合使用壽命1年。檢驗規(guī)則檢驗分類檢驗分為出廠檢驗周期檢驗和型式檢驗。出廠檢驗與周期檢驗凡提出交貨的產品應按出廠檢驗項目和周期檢驗項目進行試驗蓄電池檢驗項目樣品數(shù)量及試驗周期見表。表1蓄電池檢驗項目樣品數(shù)量及試驗周期表序號檢驗分類檢驗項目樣品數(shù)量試驗周期1出廠檢驗外觀與極性全數(shù)—2密封性能a全數(shù)—3容量b按1%抽檢c—4容量d按1%抽檢c—5周期檢驗容量4只1次/年6容量一致性4只1次/年7低溫容量2只1次/年8充電效率2只1次/年9荷電保持能力2只1次/年0過充電能力e1只1次/年1過放電能力f1只1次/年2循環(huán)耐久能力—12年a適用于排氣式蓄電池。b適用于鉛酸蓄電池。c抽檢樣品的數(shù)量每生產0只蓄電池抽檢1只不足0只蓄電池抽檢1只。d適用于鎳氫電池鋰離子電池。e鎳氫電池鋰離子電池過充電能力檢驗在電池單體上進行。f鎳氫電池鋰離子電池過放電能力檢驗在電池單體上進行。型式檢驗一般要求遇有下列情況之一時試制的新產品;

應進行型式檢驗

進行型式檢驗應是經出廠檢驗合格后的產品:產品結構及工藝配方或原材料有更改時;對批量生產的產品應進行定期抽檢;國家市場監(jiān)督管理部門提出型式檢驗要求時。同系列產品進行型式檢驗時一般選取產量最大型號抽樣。型式檢驗程序2V系列鉛酸蓄電池的型式檢驗程序見表6V系列鉛酸蓄電池的型式檢驗程序見表2V系列鉛酸蓄電池的型式檢驗程序見表鎳氫電池或鋰離子電池型式檢驗程序見表。表22V系列鉛酸蓄電池型式檢驗程序試驗順序試驗項目系列鉛酸蓄電池樣品編號ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ1外觀與極性√√√√√√√√√2密封性能a√√√√√√√√√3容量√√√√√√√√√4容量√√√√√√√√√5容量一致性√√√√√√√√√6低溫容量√————————7充電效率—√———————8荷電保持能力——√——————9過充電能力√————————0過放電能力—√———————1循環(huán)耐久能力———√√√√√√注√表示進行該項目檢驗表示不進行該項目檢驗。注系列樣品數(shù)量為9只。型式試驗按樣品編號的型式試驗程序進行。a僅排氣式鉛酸蓄電池進行此項性能試驗。表36V系列鉛酸蓄電池型式檢驗程序試驗順序試驗項目系列鉛酸蓄電池樣品編號ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ1外觀與極性√√√√√√√2密封性能a√√√√√√√3容量√√√√√√√表36V系列鉛酸蓄電池型式檢驗程序續(xù))試驗順序試驗項目系列鉛酸蓄電池樣品編號ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ4容量√√√√√√√5容量一致性√√√√√√√6低溫容量√——————7充電效率—√—————8荷電保持能力——√————9過充電能力√——————0過放電能力—√—————1循環(huán)耐久能力———√√√√注√表示進行該項目檢驗表示不進行該項目檢驗。注6V系列樣品數(shù)量為7只。型式試驗按樣品編號的型式試驗程序進行。a僅排氣式鉛酸蓄電池進行此項性能試驗。表42V系列鉛酸蓄電池型式檢驗程序試驗順序試驗項目2V鉛酸蓄電池樣品編號ⅠⅡⅢⅣⅤ1外觀與極性√√√√√2密封性能a√√√√√3容量√√√√√4容量√√√√√5容量一致性√√√√√6低溫容量√————7充電效率—√———8荷電保持能力——√——9過充電能力√————0過放電能力—√———1循環(huán)耐久能力———√√注√表示進行該項目檢驗表示不進行該項目檢驗。注2V系列樣品數(shù)量為5只。型式試驗按樣品編號的型式試驗程序進行。a僅排氣式鉛酸蓄電池進行此項性能試驗。表5