GB/T 44265-2024 电力储能电站 钠离子电池技术规范
GB/T 44265-2024 Electrical energy storage power station—Technical specifications for sodium ion battery
基本信息
本文件适用于电力储能用钠离子电池的设计、制造、试验、检测、运行、维护和检修。
发布历史
-
2024年08月
研制信息
- 起草单位:
- 中国电力科学研究院有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司坑梓分公司、华为数字能源技术有限公司、浙江华云清洁能源有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、北京理工大学重庆创新中心、双登集团股份有限公司、浙江宇钠科技有限公司、东北电力大学、瑞浦兰钧能源股份有限公司
- 起草人:
- 官亦标、沈进冉、叶永煌、江钰锋、张业正、许君杰、许文成、苏岳锋、杨宝峰、陈永红、于圣明、刘铖、张亦弛、曾忠、渠展展、刘小锋、郭翠静、杨金星、刘皓、董栋、刘家亮、祝媛、于冉、陈来、魏斌、蔡先玉、王金钻
- 出版信息:
- 页数:76页 | 字数:137 千字 | 开本: 大16开
内容描述
ICS27.180
CCSF19
中华人民共和国国家标准
GB/T44265—2024
电力储能电站钠离子电池技术规范
Electricalenergystoragepowerstation—Technicalspecificationsforsodium
ionbattery
2024⁃08⁃23发布2025⁃03⁃01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
GB/T44265—2024
目次
前言··························································································································Ⅲ
1范围·······················································································································1
2规范性引用文件········································································································1
3术语、定义和符号······································································································1
4编码·······················································································································2
54
技术要求·················································································································
6···············································································································14
试验方法
7检验规则···············································································································50
8标志、包装、运输和贮存·····························································································56
附录A(资料性)电池规格参数表··················································································57
B66
附录(规范性)电池工作参数·····················································································
Ⅰ
GB/T44265—2024
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电力企业联合会提出。
本文件由全国电力储能标准化技术委员会(SAC/TC550)归口。
本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、深圳市比亚
迪锂电池有限公司坑梓分公司、华为数字能源技术有限公司、浙江华云清洁能源有限公司、惠州亿纬锂
能股份有限公司、北京理工大学重庆创新中心、双登集团股份有限公司、浙江宇钠科技有限公司、东北
电力大学、瑞浦兰钧能源股份有限公司。
本文件主要起草人:官亦标、沈进冉、叶永煌、江钰锋、张业正、许君杰、许文成、苏岳锋、杨宝峰、
陈永红、于圣明、刘铖、张亦弛、曾忠、渠展展、刘小锋、郭翠静、杨金星、刘皓、董栋、刘家亮、祝媛、于冉、
陈来、魏斌、蔡先玉、王金钻。
Ⅲ
GB/T44265—2024
电力储能电站钠离子电池技术规范
1范围
本文件规定了电力储能用钠离子电池(简称“钠离子电池”)外观、尺寸和质量、电性能、环境适应
性、耐久性能、安全等要求,描述了相应的试验方法,规定了编码、一般要求、正常工作环境、检验规则、
标志、包装、运输和贮存等内容。
本文件适用于电力储能用钠离子电池的设计、制造、试验、检测、运行、维护和检修。
2
规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T191
包装储运图示标志
GB/T2828.11AQL
计数抽样检验程序第部分:按接收质量限()检索的逐批检验抽样计划
GB/T4857(所有部分)包装运输包装件
GB/T5398大型运输包装件试验方法
GB/T16471运输包装件尺寸与质量界限
GB/T44026预制舱式锂离子电池储能系统技术规范
DL/T2528
电力储能基本术语
3术语、定义和符号
3.1术语和定义
DL/T2528GB/T44026
和界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
额定功率充放电循环次数ratedpowercharging⁃dischargingcycles
规定条件下,电池以额定功率循环充放电时,充放电能量衰减至额定充放电能量时的循环次数保
证值。
3.1.2
nominalvoltageofbattery
电池标称电压
标志或识别一种电池的电压值。
3.1.3
初始化充电initializedcharging
规定条件下,电池放电至放电截止条件后,再充电至充电截止条件的过程。
3.1.4
初始化放电initializeddischarging
规定条件下,电池充电至充电截止条件后,再放电至放电截止条件的过程。
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GB/T44265—2024
3.1.5
倍率充放电ratecharginganddischarging
规定条件下,以高于额定功率的功率值对电池进行充放电的过程。
3.1.6
壳体shell
用于防止电池单体内部材料和组件与外部直接接触的封装部件。
3.1.7
fire
起火
电池任何部位发生持续燃烧的现象。
注:起火不包括火花、闪燃及拉弧现象。
3.1.8
爆炸explosion
壳体或电池模块外壳破裂,伴随响声,且有固体物质等主要成分抛射的现象。
3.1.9
漏液liquidleakage
电池内部液体泄漏到壳体外部的现象。
3.1.10
绝热温升adiabatictemperaturerise
电池单体在绝热环境条件下,由其内部产生或从其外部吸收的热量使电池单体表面温度升高的
现象。
3.2符号
下列符号适用于本文件。
Eic:初始充电能量。
Eid:初始放电能量。
Erc:额定充电能量。
Erd:额定放电能量。
Prc:额定充电功率。
P:额定放电功率。
rd
t:标称充电时间。
t':标称放电时间。
Unom:标称电压。
wvd:体积能量密度。
wgd:质量能量密度。
4编码
电力储能用钠离子电池编码规则见图1。
2
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标引序号说明:
1——“EES”表示电力储能用。
2——“SIB”表示钠离子电池。
3——A1TMO—POM—HCF—ORG—
表示正极材料,包含:过渡金属氧化物类、聚阴离子类、普鲁士蓝类、有机
类、X—其他;A2表示负极材料,包含:AC—无定型碳类、AM—合金类、ORG-有机类、X-其他。
4——A3表示电解质类型,包含:L—液态、S—固态、SL—固液混合。
5——A4表示壳体类型,仅适用于电池单体,电池模块、电池簇、直流舱不适用,包含:HS—硬壳方形、HC—硬壳圆
柱、SP—软包、X—其他。
6——LevelCell—Module—Cluster—DC—
表示电池层级,包含:电池单体、电池模块、电池簇、直流舱。
7——
Unom表示标称电压,由数值和单位组成。
8——
Prc表示额定充电功率,由数值和单位组成。
9——P表示额定放电功率,由数值和单位组成。
rd
10——E表示额定充电能量,由数值和单位组成。
rc
11——
Erd表示额定放电能量,由数值和单位组成。
12——A5表示电池冷却方式,仅适用于电池模块、电池簇、直流舱,电池单体不适用,包含:AC—风冷、LC—液冷、
ALC—X—
风液组合、其他。
13——A64~15
表示电池型号,由位字母、数字或符号组成。
图1电力储能用钠离子电池编码规则
示例1:
电力储能用钠离子电池,以过渡金属氧化物为正极材料、无定型碳为负极材料、液态电解质的硬壳方形电池单体,标
称电压3.5V,额定充电功率80W,额定放电功率160W,额定充电能量320Wh,额定放电能量300Wh,型号为
A1B2C3,编码为:EES⁃SIB⁃TMO/AC⁃L⁃HS⁃Cell_3.5V⁃80W⁃160W⁃320Wh⁃300Wh⁃A1B2C3。
示例2:
电力储能用钠离子电池,以聚阴离子为正极材料、合金为负极材料、固态电解质的硬壳圆柱形电池单体组成的风冷
电池模块,标称电压48V,额定充电功率1.5kW,额定放电功率3kW,额定充电能量6kWh,额定放电能量5.8kWh,型
号为D1E2F3,编码为:EES⁃SIB⁃POM/AM⁃S⁃Module_48V⁃1.5kW⁃3kW⁃6kWh⁃5.8kWh⁃AC⁃D1E2F3。
示例3:
电力储能用钠离子电池,以锰基普鲁士蓝为正极材料、无定型碳为负极材料、固液混合电解质的软包电池单体组成
的液冷电池簇,标称电压650V,额定充电功率250kW,额定放电功率500kW,额定充电能量1000kWh,额定放电能量
950kWh,型号为G1H2I3,编码为:EES⁃SIB⁃HCF/AC⁃SL⁃Cluster_650V⁃250kW⁃500kW⁃1000kWh⁃950kWh⁃LC⁃
G1H2I3。
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示例4:
电力储能用钠离子电池,以金属氧化物为正极材料、合金为负极材料、固态电解质的硬壳圆柱形电池单体组成的风
冷直流舱,标称电压1000V,额定充电功率500kW,额定放电功率1000kW,额定充电能量1000kWh,额定放电能量
1000kWh,型号为J1K2L3,编码为:EES⁃SIB⁃TMO/AM⁃S⁃DC_1000V⁃500kW⁃1000kW⁃1000kWh⁃1000kWh⁃AC⁃
J1K2L3。
5技术要求
5.1一般要求
电池模块由满足本文件型式检验要求的同一编码的电池单体组成,电池簇由满足本文件型式检验
要求的同一编码的电池模块组成,直流舱由满足本文件型式检验要求的同一编码的电池簇组成。
5.2正常工作环境
正常工作环境应满足下列要求。
a)电池单体、电池模块、电池簇温度:5℃~45℃。
b)带电部位无凝露。
c)海拔高度:不大于2000m;当大于2000m时,满足本文件中高海拔性能要求。
d
)电池单体、电池模块、电池簇工作环境中不含有影响正常工作的沙尘及具有导电性、腐蚀性、
爆炸性的颗粒和气体。
5.3、
外观尺寸和质量
5.3.1电池单体
电池单体外观、尺寸和质量应满足下列要求:
a)外观无划痕、变形及破损,正负极无锈蚀,标识正确、清晰;
b)厚度绝对偏差不大于2mm,其他尺寸相对偏差不大于1.0%;
c)质量相对偏差不大于1.5%;
d)体积能量密度不小于体积能量密度标称值;
e
)质量能量密度不小于质量能量密度标称值。
5.3.2
电池模块
电池模块外观、尺寸和质量应满足下列要求:
a)外观无变形及破损,结构完整,铭牌和标识正确、清晰;
b)外形尺寸绝对偏差满足表1的要求;
c)质量相对偏差不大于1.5%;
d
)体积能量密度不小于体积能量密度标称值;
e)质量能量密度不小于质量能量密度标称值。
表1外形尺寸绝对偏差要求
单位为毫米
外形尺寸LL≤200200<L≤500500<L≤2000L>2000
尺寸绝对偏差251015
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5.3.3电池簇
电池簇外观、尺寸应满足下列要求:
a)外观无变形及破损,结构完整,铭牌和标识正确、清晰;
b)尺寸绝对偏差满足表1的要求;
c)体积能量密度不小于体积能量密度标称值。
5.3.4直流舱
直流舱外观、尺寸应满足下列要求:
a
)外观完整、无变形、剥落、锈蚀及裂痕等现象;
b)舱门和开关操作灵活;
c)铭牌、标志、标记完整清晰;
d)尺寸绝对偏差满足表1的要求。
5.4电性能
5.4.1初始充放电性能
5.4.1.1电池单体
电池单体在额定功率条件下初始充放电性能应满足下列要求:
a)初始充电能量不小于额定充电能量;
b)初始放电能量不小于额定放电能量;
c5℃83.0%
)条件下初始充放电能量效率不小于;
d25℃93.0%
)条件下初始充放电能量效率不小于;
e45℃93.0%
)条件下初始充放电能量效率不小于;
f)25℃条件下初始充电能量极差不大于初始充电能量平均值的4.0%;
g)25℃条件下初始放电能量极差不大于初始放电能量平均值的4.0%。
5.4.1.2电池模块
电池模块在额定功率条件下初始充放电性能应满足下列要求:
a
)初始充电能量不小于额定充电能量;
b
)初始放电能量不小于额定放电能量;
c)5℃条件下初始充放电能量效率不小于85.0%;
d)25℃条件下初始充放电能量效率不小于94.0%;
e)45℃条件下初始充放电能量效率不小于94.0%;
f)25℃条件下初始充电能量极差不大于初始充电能量平均值的4.5%;
g25℃4.5%
)条件下初始放电能量极差不大于初始放电能量平均值的。
5.4.1.3电池簇
电池簇在额定功率条件下初始充放电性能应满足下列要求:
a)初始充电能量不小于额定充电能量;
b)初始放电能量不小于额定放电能量;
c)初始充放电能量效率不小于95.0%;
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GB/T44265—2024
d)充电结束时电池单体电压极差不大于250mV;
e)放电结束时电池单体电压极差不大于300mV;
f)充电结束时电池单体温度极差不大于6℃;
g)放电结束时电池单体温度极差不大于6℃;
h)充电结束时电池模块电压极差不大于电池模块标称电压的5.0%;
i)放电结束时电池模块电压极差不大于电池模块标称电压的5.0%。
5.4.1.4直流舱
直流舱在额定功率条件下初始充放电性能应满足下列要求:
a
)初始充电能量不小于额定充电能量;
b)初始放电能量不小于额定放电能量;
c)初始充放电能量效率不小于90.0%;
d)充电结束时任一电池簇内电池单体电压极差均不大于250mV;
e)放电结束时任一电池簇内电池单体电压极差均不大于300mV;
f)充电结束时任一电池簇内电池单体温度极差均不大于6℃;
g)放电结束时任一电池簇内电池单体温度极差均不大于6℃;
h5.0%
)充电结束时任一电池簇内电池模块电压极差均不大于电池模块标称电压的;
i)放电结束时任一电池簇内电池模块电压极差均不大于电池模块标称电压的5.0%。
5.4.2功率特性
5.4.2.1电池单体
电池单体功率特性应满足下列要求:
a)不同充放电功率下充电能量不小于额定充电能量;
b)不同充放电功率下放电能量不小于额定放电能量;
c)不同充放电功率下能量效率不小于93.0%。
5.4.2.2电池模块
电池模块功率特性应满足下列要求:
a)不同充放电功率下充电能量不小于额定充电能量;
b)不同充放电功率下放电能量不小于额定放电能量;
c)不同充放电功率下能量效率不小于94.0%。
5.4.3倍率充放电性能
5.4.3.1电池单体
电池单体倍率充放电性能应满足下列要求:
a295.0%
)Prc充电能量相对于Prc充电能量的能量保持率不小于;
b295.0%
)Prd放电能量相对于Prd放电能量的能量保持率不小于;
c2290.0%
)Prc、Prd恒功率充放电能量效率不小于。
5.4.3.2电池模块
电池模块倍率充放电性能应满足下列要求:
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a298.5%
)Prc充电能量相对于Prc充电能量的能量保持率不小于;
b297.5%
)Prd放电能量相对于Prd放电能量的能量保持率不小于;
c2290.0%
)Prc、Prd恒功率充放电能量效率不小于。
5.4.4能量保持与能量恢复能力
5.4.4.1电池单体
100%30d
电池单体在能量状态下静置后能量保持与能量恢复能力应满足下列要求:
a)能量保持率不小于95.0%;
b)充电能量恢复率不小于95.0%;
c)放电能量恢复率不小于95.0%。
5.4.4.2电池模块
电池模块在100%能量状态下静置30d后能量保持与能量恢复能力应满足下列要求:
a95.0%
)能量保持率不小于;
b)充电能量恢复率不小于95.0%;
c)放电能量恢复率不小于95.0%。
5.5环境适应性
5.5.1高温适应性
5.5.1.1电池单体
电池单体从高温环境恢复至室温后充放电性能应满足下列要求:
a)充电能量不小于额定充电能量;
b)放电能量不小于额定放电能量;
c)能量效率不小于93.0%。
5.5.1.2电池模块
电池模块从高温环境恢复至室温后充放电性能应满足下列要求:
a)充电能量不小于额定充电能量;
b)放电能量不小于额定放电能量;
c)能量效率不小于94.0%。
5.5.1.3直流舱
直流舱在额定功率条件下高温适应性应满足下列要求:
a)充电能量不小于额定充电能量;
b)放电能量不小于额定放电能量;
c)能量效率不小于85.0%。
5.5.2低温适应性
5.5.2.1电池单体
电池单体从低温环境恢复至室温后充放电性能应满足下列要求:
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GB/T44265—2024
a)充电能量不小于额定充电能量;
b)放电能量不小于额定放电能量;
c)能量效率不小于93.0%。
5.5.2.2电池模块
电池模块从低温环境恢复至室温后充放电性能应满足下列要求:
a)充电能量不小于额定充电能量;
b)放电能量不小于额定放电能量;
c94.0%
)能量效率不小于。
5.5.2.3直流舱
直流舱在额定功率条件下低温适应性应满足下列要求:
a)充电能量不小于额定充电能量;
b)放电能量不小于额定放电能量;
c)能量效率不小于85.0%。
5.5.3
高海拔初始充放电性能
高海拔环境下,电池单体在额定功率条件下初始充放电性能应满足下列要求:
a
)初始充电能量不小于额定充电能量;
b
)初始放电能量不小于额定放电能量;
c)能量效率不小于93.0%。
5.6耐久性能
5.6.1贮存性能
5.6.1.1电池单体
电池单体在50%能量状态下贮存30d后应满足下列要求:
a)充电能量恢复率不小于96.5%;
b)放电能量恢复率不小于96.5%。
5.6.1.2电池模块
电池模块在50%能量状态下贮存30d后应满足下列要求:
a)充电能量恢复率不小于97.0%;
b97.0%
)放电能量恢复率不小于。
5.6.2循环性能
5.6.2.1电池单体
电池单体在额定功率条件下循环性能应满足下列要求:
a)单次循环充电能量损失平均值不大于基于额定充电能量的单次循环充电能量损失平均值;
b)单次循环放电能量损失平均值不大于基于额定放电能量的单次循环放电能量损失平均值;
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GB/T44265—2024
c)所有充放电循环能量效率之间的极差不大于2%。
5.6.2.2电池模块
电池模块在额定功率条件下循环性能应满足下列要求:
a)单次循环充电能量损失平均值不大于基于额定充电能量的单次循环充电能量损失平均值;
b
)单次循环放电能量损失平均值不大于基于额定放电能量的单次循环放电能量损失平均值;
c)所有充放电循环能量效率之间的极差不大于2%;
d)循环充放电过程中,充电结束时电池单体电压极差平均值不大于250mV;
e350mV
)循环充放电过程中,放电结束时电池单体电压极差平均值不大于。
5.7安全
571
..电气安全
5.7.1.1
过充电
5.7.1.1.1电池单体
电池单体初始化充电后以P/U恒流充电至电压达到其充电截止电压的1.5倍或时间达到1h,
rcnom
不应起火、不应爆炸、不应在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。
5.7.1.1.2
电池模块
电池模块初始化充电后以P/U恒流充电至任一电池单体电压达到电池单体充电截止电压的
rcnom
1.51h
倍或时间达到,不应起火、不应爆炸。
5.7.1.2
过放电
5.7.1.2.1电池单体
电池单体初始化放电后以P/U恒流放电至电压达到0V或时间达到1h,不应漏液、不应冒
rdnom
烟、不应起火、不应爆炸、不应在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。
5.7.1.2.2
电池模块
电池模块初始化放电后以P/U恒流放电至任一电池单体电压达到0V或时间达到1h,不应
rdnom
漏液、不应冒烟、不应起火、不应爆炸。
5.7.1.3过载
5.7.1.3.1
电池单体
44
电池单体在Prc、Prd条件下充放电,不应漏液、不应冒烟、不应起火、不应爆炸、不应在防爆阀或泄
压点之外的位置发生破裂。
5.7.1.3.2电池模块
44
电池模块在Prc、Prd条件下充放电,不应漏液、不应冒烟、不应起火、不应爆炸。
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GB/T44265—2024
5.7.1.4短路
5.7.1.4.1电池单体
电池单体初始化充电后以1mΩ外部线路短路10min,不应起火、不应爆炸、不应在防爆阀或泄压
点之外的位置发生破裂。
5.7.1.4.2电池模块
电池模块初始化充电后以1mΩ外部线路短路10min或以30mΩ外部线路短路30min,均不应起
火、不应爆炸。
5.7.1.5绝缘
57151
....电池模块
电池模块正极与外部裸露可导电部分之间、电池模块负极与外部裸露可导电部分之间施加的试验
电压应满足表2的要求,绝缘电阻与标称电压的比值均不应小于1000Ω/V。
表2绝缘电阻试验电压要求
试验样品充电截止电压(U)试验电压
VV
U<500500
500≤≤10001000
U
1000<U≤25002500
2500<U≤50005000
5.7.1.5.2电池簇
电池簇正极与外部裸露可导电部分之间、电池簇负极与外部裸露可导电部分之间施加的试验电压
应满足表2的要求,绝缘电阻与标称电压的比值均不应小于1000Ω/V。
5.7.1.5.3直流舱
直流舱绝缘应满足下列要求:
a)直流舱的直流端口正极与直流舱体保护接地极之间、直流端口负极与直流舱体保护接地极之
间施加的试验电压应满足表2的要求,绝缘电阻与标称电压的比值均不小于1000Ω/V;
b)辅助供电端口与直流舱体保护接地极之间施加的试验电压应满足表2的要求,绝缘电阻不小
于1MΩ。
5.7.1.6耐压
5.7.1.6.1电池模块
电池模块正极与外部裸露可导电部分之间、电池模块负极与外部裸露可导电部分之间施加的试验
电压应满足表3的要求,不应发生击穿或闪络现象,直流耐压漏电流应小于10mA。
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GB/T44265—2024
表3耐压试验电压要求
试验样品充电截止电压(U)直流试验电压交流试验电压
VVV
U≤6017601240
60<≤30020001410
U
300<U≤69023901690
690<U≤80025001770
800<U≤100027001910
1000<U≤150032002260
1500<U≤200055173913
2000<U≤250067874813
2500<U≤300080565714
3000<≤350093266614
U
3500<U≤4000105957514
4000<U≤4500118658415
4500<≤5000131349315
U
5.7.1.6.2电池簇
在电池簇正极与外部裸露可导电部分之间、电池簇负极与外部裸露可导电部分之间施加的试验电
压应满足表3的要求,不应发生击穿或闪络现象,直流耐压漏电流应小于10mA。
5.7.1.6.3直流舱
直流舱耐压应满足下列要求:
a
)直流舱直流端口正极与直流舱体保护接地极之间、直流端口负极与直流舱体保护接地极之间
施加的试验电压应满足表3的要求,不应发生击穿或闪络现象,直流耐压漏电流小于10mA;
b4
)直流舱辅助供电端口与直流舱体保护接地极之间施加的试验电压应满足表
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