T-CIAPS 0039-2024 儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池技術(shù)規(guī)范

F19TechnicalspecificationforwaterbasedironniIT/CIAPS0039—2024 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語、定義和符號(hào) 3.1術(shù)語和定義 3.2符號(hào) 4產(chǎn)品分類 4.1產(chǎn)品名稱及定義 4.2產(chǎn)品的型號(hào)、規(guī)格及容量 5技術(shù)要求 5.1外觀 5.2極性 5.3外形尺寸及質(zhì)量 5.4密封性能 5.5放電容量 5.6高溫充放電性能 5.7低溫充放電性能 5.8荷電保持能力 5.9耐過充和過放電及容量恢復(fù)能力 5.10穿刺 5.11短路 5.12循環(huán)壽命 5.13儲(chǔ)存 6試驗(yàn)條件 6.1測量儀器的精度 6.2環(huán)境要求 6.3電解液 6.4試驗(yàn)前準(zhǔn)備 7試驗(yàn)方法 7.1外觀 7.2極性 7.3外形尺寸及質(zhì)量 7.4密封性能 7.5放電容量 7.6高溫充放電性能 7.7低溫充放電性能 7.8荷電保持能力 7.9耐過充和過放電及容量恢復(fù)能力 7.10穿刺試驗(yàn) T/CIAPS0039—20247.11短路試驗(yàn) 7.12循環(huán)壽命 7.13儲(chǔ)存試驗(yàn) 8檢驗(yàn)規(guī)則 8.1檢驗(yàn)分類 8.2出廠檢驗(yàn)、周期檢驗(yàn) 8.3型式檢驗(yàn) 8.4交收檢驗(yàn) 9標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存 9.1標(biāo)志 9.2包裝 9.3運(yùn)輸 9.4儲(chǔ)存 T/CIAPS0039—2024本文件按照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》給出的規(guī)則起草。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(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)堿性蓄電池與新型化學(xué)電源分會(huì)提出。本文件由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)歸口管理。本文件主要起草單位：河南創(chuàng)力新能源科技股份有限公司。本文件參與起草單位：四川長虹電源股份有限公司、南京航空航天大學(xué)、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、河南新太行電源股份有限公司、新鄉(xiāng)市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心（國家電池產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心）、中南大學(xué)、威勝能源技術(shù)股份有限公司、中國三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司山東分公司、河南師范大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、華中科技大學(xué)、鄭州輕工業(yè)大學(xué)、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。本文件主要起草人：楊玉鋒、李喜歌、常照榮、宋二虎、李群杰、賈林雙、雷越、王曉燕、丁立、明蘭、邢云娜、劉文昌、花愛珍、朱少佳、林澤言、李歡歡、吳勇波、常焜、劉明章、吳鳳仙、李亮生、趙梁棟、方瓊誼、徐繼亮、王義新、鄭清清、李林、唐有根、張旗、徐匯榕、張蓓、汝會(huì)通、王廣玲、上官恩波、栗林波、李然、伽龍、王力臻、孫冬冬、劉順國、李連凱。本文件為首次發(fā)布。1T/CIAPS0039—2024儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了儲(chǔ)能用水系鐵鎳蓄電池（以下簡稱蓄電池）的分類與型號(hào)命名、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。本文件適用于儲(chǔ)能用鐵鎳單體電池及電池組/電池包。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(duì)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/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T2900.41-2008電工術(shù)語原電池和蓄電池（IEC60050-482：2003，IDT）GB/T7169-2011含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組型號(hào)命名方法GB/T12725-2011堿性鐵鎳蓄電池通用規(guī)范GB/T15142-2011含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組方形排氣式鎘鎳單體蓄電池GB/T28164-2011含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全性要求3術(shù)語、定義和符號(hào)3.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1單體蓄電池（Cell）能夠進(jìn)行化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)充放電的基本單元，由正極、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)、殼體和端子等組成。3.1.2電池組（Battery）通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式連接，且只有一對(duì)正負(fù)極輸出端子的電池組合體，還宜包括外殼、管理與保護(hù)裝置等部件。3.1.3電池包（BatteryPack）由電池組采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接方式，且與儲(chǔ)能變流器及附屬設(shè)施連接后實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行的電池組組合體，還宜包括電池管理系統(tǒng)、監(jiān)測和保護(hù)電路、電氣和通訊接口等部件。3.1.4電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem）監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度、液位等參數(shù)信息，并對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行管理和控制的裝置。2T/CIAPS0039—20243.1.5標(biāo)稱電壓（NominalVoltage）標(biāo)志或識(shí)別一種電池或一種電化學(xué)體系的適當(dāng)?shù)碾妷航浦怠?.1.6額定容量（NominalCapacity）制造商聲明的電量C5Ah（安培小時(shí)）。即單體蓄電池、電池組、電池包在6.4規(guī)定條件下充電后，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下以I5A放電至終止電壓單體1.0V（或者n*1.0V；n＞1，n為單體電池的數(shù)量）時(shí)所能放出的容量。3.1.7放電容量（DischargeCapacity）以制造商規(guī)定的條件，完全充電的單體蓄電池、電池組、電池包放出的容量值。3.2符號(hào)（Symbols）本文件除采用GB/T2900.41-2008中界定的術(shù)語和定義外，還增加了下列定義和符號(hào)：P：指排氣式蓄電池，蓄電池蓋上設(shè)有加液口和出氣裝置的蓄電池（用符號(hào)P表示F：閥控式蓄電池，蓄電池各個(gè)單體是密封的，且?guī)в挟?dāng)內(nèi)壓超出規(guī)定值時(shí)允許氣體逸出的閥（用符號(hào)F表示B：補(bǔ)水式蓄電池，蓄電池設(shè)有加液裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)限位或人工補(bǔ)加電解液或凈化水的功4產(chǎn)品分類4.1產(chǎn)品名稱及定義GB/T7169含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組型號(hào)命名方法適用于本文件。例如：蓄電池為5只串聯(lián)單體鐵鎳250Ah排氣式蓄電池，用“5TN-CN250-(P)”表示。例：5TN-CN250-(P)結(jié)構(gòu)形式額定容量（Ah）儲(chǔ)能鐵鎳蓄電池代號(hào)多槽整體殼內(nèi)極群組的個(gè)數(shù)(單體蓄電池為1省略)4.2產(chǎn)品的型號(hào)、規(guī)格及容量推薦蓄電池產(chǎn)品規(guī)格及尺寸，容量應(yīng)符合表1中技術(shù)要求。3T/CIAPS0039—2024表1推薦蓄電池容量和外形尺寸長寬高6665技術(shù)要求5.1外觀蓄電池按7.1試驗(yàn)時(shí)，表面應(yīng)平整、干燥、無堿痕，且標(biāo)志清晰、正確，外殼不得有變形及裂紋。5.2極性蓄電池單體應(yīng)用“+”、“-”極性標(biāo)志，按7.2試驗(yàn)時(shí)，蓄電池極性應(yīng)與標(biāo)志的極性符號(hào)一致。5.3外形尺寸及質(zhì)量蓄電池按7.3試驗(yàn)時(shí)，蓄電池外形尺寸、質(zhì)量應(yīng)符合制造商提供的技術(shù)文件要求。5.4密封性能蓄電池按7.4試驗(yàn)時(shí)，蓄電池在與進(jìn)入的空氣隔斷后5s內(nèi)部壓力衰減≤1kPa。5.5放電容量蓄電池按7.5試驗(yàn)時(shí)，放電容量應(yīng)不小于額定容量。5.6高溫充放電性能蓄電池按7.6試驗(yàn)時(shí)，放電容量應(yīng)不小于額定容量的80%。5.7低溫充放電性能蓄電池按7.7試驗(yàn)時(shí)，放電容量應(yīng)不小于額定容量的80%。5.8荷電保持能力蓄電池按7.8試驗(yàn)時(shí)，放電容量應(yīng)不小于額定容量的90%。4T/CIAPS0039—20245.9耐過充和過放電及容量恢復(fù)能力蓄電池按7.9試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)無液體溢出，無氣脹、不爆炸、不起火，容量恢復(fù)應(yīng)不小于額定容量的90%。5.10穿刺蓄電池按7.10試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)不起火、不爆炸。5.11短路蓄電池按7.11試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)不起火、不爆炸。5.12循環(huán)壽命蓄電池按7.12試驗(yàn)時(shí)，循環(huán)次數(shù)應(yīng)不小于5000次。5.13儲(chǔ)存儲(chǔ)存1年后的蓄電池按7.13試驗(yàn)時(shí)，放電容量應(yīng)不小于額定容量的95%。6試驗(yàn)條件6.1測量儀器的精度6.1.1儀表量程所用儀表的量程應(yīng)隨被測電流和電壓的量值確定，即讀數(shù)應(yīng)在量程的前三分之二的范圍內(nèi)。6.1.2電壓測量測量電壓用的儀表應(yīng)具有不低于0.5級(jí)精度的電壓表，電壓表內(nèi)阻至少應(yīng)是1kΩ/V。6.1.3電流測量測量電流用的儀表應(yīng)具有不低于0.5級(jí)精度的電流表。6.1.4溫度測量測量溫度用的溫度計(jì)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牧砍?，其分度值不大?℃,溫度計(jì)的標(biāo)定精度不低于0.5℃。6.1.5電解液密度測量測量電解液密度的密度計(jì)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牧砍?，分度值不大?.005g/cm3，密度計(jì)的標(biāo)定精度至少應(yīng)為0.005g/cm3。6.1.6時(shí)間測量測量時(shí)間用的儀表應(yīng)按時(shí)、分、秒，至少應(yīng)具有±1%的準(zhǔn)確度。6.1.7尺寸測量測量蓄電池外形尺寸的量具應(yīng)具有1mm以上的精度。6.1.8質(zhì)量測量5T/CIAPS0039—2024稱量蓄電池質(zhì)量的衡器，應(yīng)具有±0.1%以上的精度。6.1.9密封性能測量密封性能測量的儀表精度應(yīng)不低于0.5級(jí)。6.2環(huán)境要求除另有規(guī)定外，試驗(yàn)應(yīng)在溫度25℃±2℃,相對(duì)濕度15%～90%、大氣壓力86kPa～106kPa的環(huán)境中進(jìn)行。6.3電解液除另有規(guī)定外，蓄電池各項(xiàng)試驗(yàn)的電解液均采用密度為1.25g/cm3～1.26g/cm3的KOH水溶液（其中LiOH·H2O含量為18g/L±2g/L）。6.4試驗(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)應(yīng)在新的完全充電的蓄電池上進(jìn)行。6.4.1排氣式和補(bǔ)水式蓄電池的完全充電6.4.1.1蓄電池先以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V，靜置1h。6.4.1.2以I5A電流恒流充電7h（或采用由用戶與制造廠協(xié)商認(rèn)可的充電方法）。6.4.2閥控式蓄電池完全充電單體蓄電池采用制造廠協(xié)商標(biāo)注的充電方法。7試驗(yàn)方法7.1外觀在良好的光線要求條件下，用目測法檢查蓄電池的外觀。7.2極性目視檢測并用電壓表或反極儀檢測蓄電池極性。7.3外形尺寸及質(zhì)量用量具和衡器測量蓄電池的外形尺寸及質(zhì)量。7.4密封性能將蓄電池的加液口或排氣口作為壓縮空氣入口，將所有其余出氣口嚴(yán)密封閉，當(dāng)壓力≥25kPa時(shí)，保壓5s，觀察壓力表的變化。7.5放電容量電池按6.4充電后，在25℃±2℃的環(huán)境中，以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V止，計(jì)算放電容量。7.6高溫充放電性能6T/CIAPS0039—2024按7.5試驗(yàn)后符合5.5要求的蓄電池a)置于55℃±2℃的環(huán)境中擱置5h；b)在55℃±2℃的環(huán)境中以I5A電流充電7h，靜置1h；c)在55℃±2℃的環(huán)境中再以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V止；d)計(jì)算放電容量/額定容量*100%。7.7低溫充放電性能按7.5試驗(yàn)后符合5.5要求的蓄電池a)置于-10℃±2℃的環(huán)境中擱置24h；b)在-10℃±2℃的環(huán)境中以I5A電流充電7h，靜置1h；c)在-10℃±2℃的環(huán)境中再以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V止；d)計(jì)算放電容量/額定容量*100%。7.8荷電保持能力a)蓄電池按6.4進(jìn)行充電；b)在25℃±2℃的環(huán)境下，以開路狀態(tài)下，靜置7d；c)在25℃±2℃的環(huán)境下，以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V；d)計(jì)算放電容量/額定容量*100%。7.9耐過充和過放電及容量恢復(fù)能力a)蓄電池按6.4充電，靜置1h；b)以I5A電流再過充電3h，靜置1h；c)以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V，繼續(xù)過放電（可以加反向電壓）1h30min，靜置1h；d)蓄電池按6.4充電，靜置1h；e)以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V；f)計(jì)算放電容量/額定容量*100%；g)允許重復(fù)d)～f)5次循環(huán)。當(dāng)某一次循環(huán)符合要求時(shí)，即可進(jìn)行下一項(xiàng)試驗(yàn)。7.10穿刺試驗(yàn)a)蓄電池按6.4充電后，用直徑8mm的耐高溫鋼針（針尖的圓錐角度為45°~60°,針的表面光潔、無銹蝕、氧化層及油污以25±5mm/s的速度，從垂直于蓄電池極板的方向貫穿，貫穿位置易靠近所刺面的幾何中心，鋼針停留在蓄電池中。b)觀察電池溫度由貫穿后的最高峰值回落到50%期間的現(xiàn)象。7.11短路試驗(yàn)蓄電池按6.4充電后，將蓄電池的正、負(fù)極接線柱，經(jīng)不大于5mΩ的外部線路短路10min，觀察1h。7.12循環(huán)壽命蓄電池經(jīng)7.5的試驗(yàn)，且符合5.5要求的蓄電池方可進(jìn)行本試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)在25℃±2℃的環(huán)境進(jìn)行。7.12.1循環(huán)前準(zhǔn)備壽命試驗(yàn)應(yīng)在25℃±2℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行，試驗(yàn)期間應(yīng)采取措施防止電解液溫度超過35℃,必要時(shí)可進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)。7T/CIAPS0039—2024蓄電池容量檢驗(yàn)合格后，應(yīng)檢查蓄電池內(nèi)電解液液面的高度和電解液密度，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)液操作，或按制造商使用維護(hù)說明書的規(guī)定進(jìn)行操作。7.12.2第1～49次循環(huán)蓄電池1～49次循環(huán)按表2規(guī)定進(jìn)行，1～49次循環(huán)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，第49次循環(huán)結(jié)束時(shí)，蓄電池應(yīng)靜置1h～3h，再進(jìn)行第50次循環(huán)。表2循環(huán)壽命試驗(yàn)1定期更換新電解液：第50次（以后每增加100）循環(huán)前，即循環(huán)至49、199（以后每增加100）次循環(huán)放電結(jié)束后，更換一次新電解液或按制造方要求調(diào)整液面高度。閥控式蓄電池不做更換新電解液的操作。7.12.3第50次循環(huán)蓄電池按6.4要求充電后，靜置1h，再以I5A放電至終止電壓n*1.0V，其放電時(shí)間應(yīng)不少于3.5h。如任何一個(gè)第50次循環(huán)的放電時(shí)間少于3.5h時(shí)，再按7.12.3要求進(jìn)行循環(huán)，如連續(xù)兩次放電時(shí)間均少于3.5h，蓄電池壽命即為終止。當(dāng)?shù)?000次循環(huán)的放電時(shí)間不少于3.5h，標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命判為合格，試驗(yàn)可終止。壽命測試周期長，也可由制造商承諾保障。7.13儲(chǔ)存試驗(yàn)a)蓄電池按I5A電流放電至n*1.0V，以I5A電流充電4~5h；b)補(bǔ)加電解液到制造商標(biāo)注的位置，注液孔采用膠塞或膠帶進(jìn)行牢靠密封，排氣孔預(yù)留小微孔出氣，儲(chǔ)存期間確保液面在平衡位（閥控式蓄電池可不做此項(xiàng)操作）；c)在相對(duì)濕度45%～85%的環(huán)境中，儲(chǔ)存12個(gè)月，儲(chǔ)存期間，任何時(shí)刻環(huán)境溫度的變化不應(yīng)超出20℃±10℃的范圍。蓄電池儲(chǔ)存后，做如下測試：a)蓄電池先以I5A電流放電至n*1.0V，再按6.4充電，靜置1h；b)以I5A電流放電至終止電壓n*1.0V；c)計(jì)算放電容量；d)允許重復(fù)a)～c)5次循環(huán)。當(dāng)某一次循環(huán)符合要求時(shí)，即可進(jìn)行下一項(xiàng)試驗(yàn)。8檢驗(yàn)規(guī)則8.1檢驗(yàn)分類8T/CIAPS0039—2024檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)、周期檢驗(yàn)、型式檢驗(yàn)、交收檢驗(yàn)。8.2出廠檢驗(yàn)、周期檢驗(yàn)出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目和周期檢驗(yàn)的項(xiàng)目及試驗(yàn)樣品數(shù)量見表3。表3檢驗(yàn)分類1234>500抽8只56789判定規(guī)則：出廠檢驗(yàn)中，若有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上不合格時(shí)，應(yīng)將該產(chǎn)品退回生產(chǎn)部門返工普檢，然后再次提交驗(yàn)收，若再次檢驗(yàn)仍有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上不合格，則判定該批產(chǎn)品不合格。在周期檢驗(yàn)中，若有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上不合格，可加倍復(fù)測不合格項(xiàng)目，若復(fù)測仍有不合格項(xiàng)目，則判定該批產(chǎn)品不合格。8.3型式檢驗(yàn)遇有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)，型式檢驗(yàn)依據(jù)表4：a)產(chǎn)品定型或鑒定；b)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝配方或原材料有重大改變；c)轉(zhuǎn)場生產(chǎn)；d)停產(chǎn)一年以上后重新生產(chǎn)時(shí)；e)政府有要求時(shí)。注：同系列蓄電池型式試驗(yàn)時(shí)可選取有代表性的型號(hào)產(chǎn)品，大容量9T/CIAPS0039—2024表4型式試驗(yàn)項(xiàng)目12341√√√√2√√√√3√√√√4√√√√5√√√√6√√7√√8√9√√√*√判定規(guī)則：a)依據(jù)檢驗(yàn)現(xiàn)象評(píng)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目，以檢驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行判定；b)依檢驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目，以全部參試蓄電池的測試數(shù)據(jù)作為該項(xiàng)目的判定數(shù)據(jù)；c)若有一只或一項(xiàng)以上不合格，可加