T/CIAPS 0053-2026 半开放储能电池和电池组系统本征安全要求

ICS29.220.99

团体标准

T/CIAPS0053-2026

半开放储能电池和电池组系统

本征安全要求

Intrinsicsafetyrequirementsforsemi-opencellsandbatterysystemsforenergy

storage

T/CIAPS0053-2026

目次

前言.......................................................................................II

引言......................................................................................III

1范围....................................................................................1

2规范性引用文件.........................................................................1

3术语定义...............................................................................1

4符号....................................................................................3

5安全管控系统...........................................................................3

5.1典型拓扑............................................................................3

5.2安全剂注入过程......................................................................4

6性能要求...............................................................................4

6.1一般安全要求........................................................................5

6.2电池热失控判定条件.................................................................5

6.3电池电安全要求......................................................................5

6.4电池环境安全要求...................................................................5

6.5电池/电池组系统机械安全要求.........................................................6

6.6电池组系统电安全要求...............................................................6

6.7电池组系统其他安全要求.............................................................7

7试验方法...............................................................................8

7.1试验条件............................................................................8

7.2试验准备............................................................................8

7.3电池电安全测试......................................................................9

7.4电池环境安全测试...................................................................11

7.5电池/电池组系统机械安全测试........................................................11

I

7.6电池组系统电安全测试..............................................................15

7.7电池组系统其他安全测试............................................................17

8型式试验..............................................................................18

8.1试验项目...........................................................................18

8.2试验顺序...........................................................................20

8.3判定规则...........................................................................21

附录A（资料性）半开放储能电池安全管控系统设计准则.....................................22

参考文献..................................................................................24

I

T/CIAPS0053-2026

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。

本文件由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会提出。

本文件由中国化学与物理电源行业协会归口。

本文件起草单位：清华四川能源互联网研究院、天津中电新能源研究院有限公司、应急管理部上海

消防研究所、好风光储能技术（成都）有限公司、南方电网储能股份有限公司、清华大学、四川大学、

华电电力科学研究院有限公司、南京国电南自新能源科技有限公司、国电南京自动化股份有限公司、四

川能投天府新能源研究院有限公司、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司、常州大学、中国电

气装备集团科学技术研究院有限公司、能建时代（上海）新型储能技术研究院有限公司、中国科学院电

工研究所、南方环能（天津）科技发展有限公司、广州智光储能科技有限公司、上海卓阳储能科技有限

公司、四川好风光能源有限公司、杭州好风光能源有限公司、云创未来（上海）新能源合伙企业（有限

合伙）、南京普瑞赛思检测技术有限公司、内蒙古师范大学、浙江中科立泰新能源有限公司、贵州黔源

电力股份有限公司、长沙理工大学、浙江天宏锂电股份有限公司、浙江云基慧储能科技有限公司、成都

产品质量检验研究院有限责任公司、中国科学院大学杭州高等研究院。

本文件主要起草人：陈永翀、余华强、黄昊、何颖源、冯彩梅、刘昊、程林、杨乘胜、郭孝东、许

滢、陈满、伍建军、苏麟、朱昕原、孙万洲、郭昊、周扬、赵乐雷、张友胜、李佳、魏伟、刘杨、林丽、

傅诚、梁成、屠亦芸、李卫、钱靖、徐国平、李红磊、董久豹、周昶吉、唐西胜、谢玉荣、郑飞、杨帆、

宋爽、杨皓杰、王贵来、夏向阳、都伟云、程焱松、吴恩慧、宋扬、武荣镇。

本文件为首次制定。

II

T/CIAPS0053-2026

引言

储能电池热失控是导致储能电站燃烧爆炸的核心诱因之一。储能电池热失控时，可能导致相邻电池

之间发生热蔓延，进而引起储能电站的燃烧爆炸。更为严重的是，电池热失控时会喷发大量可燃气体，

当可燃气体在有限密闭空间内达到一定浓度时，极易引发闪爆。因此，开发不会热失控的本征安全储能

电池并建立相关标准，对于新型储能产业的高质量发展具有重要意义。

电池的本征安全也称为本质安全，是指在正常工作或严重滥用条件下，有措施使得电池不发生热失

控，从而切断储能电站燃烧爆炸的核心诱因。

储能电池本征安全的技术核心在于改性或替换电池热失控时会分解释放可燃气体的有机电解液，技

术实现路径包括：在电池制造时采用水性电解液的水系电池或采用固态电解质的全固态电池，以及在电

池使用过程中出现异常时采用安全剂注入方式改性替换有机电解液的半开放储能电池，等。需要提示的

是，本征安全不等于绝对安全，储能电池本身具有一定的能量释放特性，即使是本征安全的水系电解液

电池，其电解液也可能在过充电情况下分解产生氢气和氧气，遇明火或静电等触发源时发生热失控和爆

炸。因此，储能电池本征安全的实现不仅需要电池内部材料的改性支持，也需要电池管理系统或安全管

控系统的辅助控制。

半开放储能电池包括半开放储能锂离子电池、半开放储能钠离子电池等，电池壳体具有半开放结构，

与安全系统连接，还可进一步连接修复再生系统。在监测到电池故障或异常信号后，安全剂自动注入电

芯内部直接降温，稀释并改性电解液，避免电池发生热失控，从而切断储能电站燃烧爆炸的核心诱因，

达到本征安全的要求。

以往的电池本征安全概念更多强调通过产品自身材料、结构等优化设计，降低事故风险，缺乏明确

的判定标准。本标准将是否热失控作为电池本征安全的核心评价指标，明确提出了电池本征安全定义、

判定标准和测试方法，为半开放储能电池和电池组系统的本征安全性能测试提供依据，有助于推动储能

电池安全技术的发展。

半开放储能电池是我国原创技术，具有全球领先的技术优势，其出现颠覆了“锂离子电池热失控无

法预防，过程不可控”的传统观念，使得电池安全管理进入“热失控可预防，热失控可阻断

”的新阶段，已具备智能电池的实时感知、动态响应和自主决策功能，相关标准化工作有助于我国本征

安全储能电池技术引领国际储能产业的可持续发展。

III

T/CIAPS0053-2026

半开放储能电池和电池组系统本征安全要求

1范围

本文件规定了半开放储能电池和电池组系统的本征安全要求和试验方法。

本文件适用于半开放储能电池及由半开放储能电池构成的电池组系统。

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/T2423.5环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击

GB/T2423.10环境试验第2部分试验方法试验Fc：振动（正弦）

GB/T2423.21环境试验第2部分：试验方法试验M：低气压

GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化

GB4943.1-2022音视频、信息技术和通信技术设备第1部分：安全要求

GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法

GB/T5169.21电工电子产品着火危险试验第21部分：非正常热球压试验方法

GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T36276电力储能用锂离子电池

GB44240-2024电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求

DL/T2528电力储能基本术语

3术语和定义

1

GB/T36276、GB44240-2024、DL/T2528界定的以及下列术语和定义适用于文件。

3.1

半开放储能电池semi-opencellforenergystorage

一种大容量电池，电池壳体设置有与安全管控系统相连接、可以自动控制开断的一个或多个阀口或

管道。

注1：阀口在电池正常运行时关闭，当电池发生短路等异常情况时，阀口及管道开放，安全管控系统的安全剂通过

阀口及管道注入电池内部。

注2：当电池需要修复时，阀口或管道还可与修复再生系统连接，修复再生系统的电解液和其他添加剂通过阀口及

管道注入电池内部，进行电池修复。

3.2

安全管控系统safetymanagementsystem

半开放储能电池和电池组系统用于管控电池并阻止电池发生热失控的系统，包括采集单元、执行单

元、主控单元、管路等。

1

T/CIAPS0053-2026

注1：安全管控系统的设计应用拓扑及安全剂注入过程满足本文件第5章的规定，设计准则见附录A。

注2：安全管控系统可能被分开，一部分在电池组系统内，一部分位于应用电池组系统的设备上。

注3：安全管控系统所需部分参数可来自于电池管理系统。

3.3

安全剂safetyagent

电池发生异常时，通过管道注入电池内部防止电池发生热失控的流体，可以是气体或液体。

3.4

热失控thermalrunaway

由放热反应引起的电池不可控温升的现象，常伴随可燃气体的释放喷发。

[来源：GB44240-2024，3.28，有修改]

3.5

漏液leakage

非设计的、可见的液体电解质的漏出。

3.6

冒烟smoke

电池内部产生大量高温、可燃烟气，从电池壳体破裂处泄露的现象。

3.7

起火fire

从电池、模块、电池包或电池组系统发出的持续时间大于1s的火焰。

注：火焰是由燃烧产生的，燃烧是一种发光发热的化学反应。火花不能称为火焰。

[来源：IEC62619:2022，3.17，有修改]

3.8

爆炸explosion

电池或电池组系统的外壳剧烈破裂并且有固体组件抛射出来产生的失效现象。

注：液体、气体或烟可能喷出。

2

[来源：IEC63056:2020，3.16]

3.9

本征安全intrinsicsafety

又称为本质安全，是指在正常工作或严重滥用条件下，电池和电池组系统不发生热失控的安全属性。

3.10

模块module

通过串联、并联或串并联组成的一组电池，可能有也可能没有保护装置（如熔断器或正温度系数热

敏电阻（PTC））和监控电路。

[来源：IEC63056:2020，3.9，有修改]

2

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3.11

电池包batterypack

由一个或多个电池或模块电气联接的电能存储装置。

注1：它包括给电池组系统提供信息（如电池电压）的监控电路。

注2：它可能包含由终端或其他互联装置提供的保护罩。

[来源：IEC63056:2020，3.10，有修改]

3.12

电池组系统batterysystem

由一个或多个电池、模块或电池包组成的系统。

注1：本文件中的电池组系统指的是由半开放储能电池组成的系统。

注2：它有电池管理系统和安全管控系统，如果发生过充、过流、过放和过热等，电池管理系统和安全管控系统会

动作。

注3：它可能包含冷却或加热装置，有的甚至包含了充放电模块和逆变模块等。

注4：多个电池组系统能组成一个大的电池组系统。

[来源：GB44240-2024，3.6，有修改]

4符号

下列符号适用于本文件。

It：参考试验电流，数值与额定容量相同。

Icm：最大充电电流。

Idm：最大放电电流。

Ucl：充电限制电压。

Ude：放电终止电压。

5安全管控系统

5.1典型拓扑

3

安全管控系统属于半开放储能电池组系统的一部分，同属于安全I区设备。

安全管控系统设计的典型拓扑示意图见图1，应用的典型拓扑示意图见图2。

图1安全管控系统设计的典型拓扑

注：电池参数包括但不限于电池电压、极柱温度、内部气压等，参数采集的来源可以是专门的传感器和/或电池管

理系统。

3

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图2安全管控系统应用的典型拓扑

5.2安全剂注入过程

5.2.1

安全管控系统的主控单元实时接收包括电池内部压力、温度、电池电压等数据，判断电池气压、温度和

电压是否异常，经多参数分析判断达到安全剂注入条件时，安全剂通过管路自动注入电池内部，废气废

液排出到预先设计的管路；判断达到停止注入条件后，安全剂停止注入。

5.2.2判定电池气压异常应满足以下条件：

1)电池内部气压的压升速率≥0.3kPa/s（或电池厂商规定的异常压升速率）且持续3s以上；

2)电池内部气压达到电池厂商规定的异常工作压力。

当1）或2）发生时，判定电池内部气压异常。

5.2.3判定电池温度异常应满足以下条件：

1)电池内部温度的温升速率≥0.3℃/s（或电池厂商规定的异常温升速率）且持续3s以上；

2)电池极柱温度的温升速率≥0.5℃/s（或电池厂商规定的异常温升速率）且持续3s以上；

3)监测点温度达到电池厂商规定的异常工作温度。

当1）或2）或3）发生时，判定电池温度异常。

5.2.4安全剂注入条件和停止注入条件由电池制造厂商（或送检单位）给出。

示例1：

1）在电池表面中心布置温度监测装置测量电池表面温度，电池温度监测点的温升速率≥0.3℃/s且持续3s以上；

2）电池极柱温度≥50℃;

4

3）电池电压下降值超过初始电压的10%；

4）电池内部压升速率≥0.3kPa/s且持续3s以上；

5）电池内部压力≥50kPa；

当以上条件同时发生2个时，启动安全剂注入。

示例2：

1）电池极柱温度≤35℃;

2）电池电压≤0.3V；

3）安全剂注入时间≥300min；

当以上1）和2)条件同时满足时，或者1）和3）条件同时满足时，停止安全剂注入。

6性能要求

4

T/CIAPS0053-2026

6.1一般安全要求

一般安全要求包括一般安全性考虑、安全工作参数、标识和警示说明、安全关键器件，具体要求按

照GB44240-2024第5章的相关规定执行。

6.2电池热失控判定条件

判定电池热失控应满足以下条件：

1)在电池表面布置热电偶用以测量电池表面温度，电池温度监测点的温升速率≥1℃/s且持续3

s以上；

2)试验对象产生电压降，且下降值超过初始电压的25%；

3)监测点温度达到电池厂商规定的最高工作温度。

当1）和2）发生或者1）和3）发生时，判定电池发生热失控。

6.3电池电安全要求

6.3.1过充电

按7.3.

1规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点

之外的位置发生破裂。

6.3.2强制放电

按7.3.2规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀

或泄压点之外的位置发生破裂。

6.3.3高温外部短路

按7.3.3规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀

或泄压点之外的位置发生破裂。

6.3.4（针刺模拟）内部短路

按7.3.4规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀

或泄压点之外的位置发生破裂。

6.4电池环境安全要求

6.4.1低气压

按7.4.

1规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点

之外的位置发生破裂。

5

6.4.2温度循环

按7.4.2规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀

或泄压点之外的位置发生破裂。

6.4.3热滥用

按7.4.3规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀

或泄压点之外的位置发生破裂。

5

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6.5电池/电池组系统机械安全要求

6.5.1挤压

按7.5.

1规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点

之外的位置发生破裂。

6.5.2跌落（自由落体）

6.5.2.1

按7.5.2规定的试验方