GB∕T 43540-2023 電力儲能用鋰離子電池退役技術要求（正式版）

電力儲能用鋰離子電池退役技術要求Decommissioningtechnicalrequirementsoflithiumionbatteryforelectrical2023-12-28發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I前言 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14總體要求 l5退役技術要求 16退役判定方法 3附錄A(資料性)鋰離子電池狀態(tài)量和報警數(shù)據(jù)表 6附錄B(資料性)鋰離子電池電性能數(shù)據(jù)記錄表 8ⅢGB/T43540—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國電力儲能標準化技術委員會(SAC/TC550)歸口。本文件起草單位：國網(wǎng)河南省電力公司、國網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學研究院、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司、寧德時代新能源科技股份有限公司、中創(chuàng)新航科技集團股份有限公司、中國電力科學研究院有限公司、國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學研究院、深圳供電局有限公司、山東科技大學、蜂巢能源科技股份有限公司、江蘇中天科技股份有限公司。本文件主要起草人：趙光金、張景超、徐松、許金梅、胡玉霞、夏大偉、陳國強、王放放、董銳鋒、1電力儲能用鋰離子電池退役技術要求1范圍本文件規(guī)定了電力儲能用鋰離子電池(簡稱“鋰離子電池”)的外觀、安全性、電性能和經(jīng)濟性等退役技術要求，描述了相應的退役判定方法。本文件適用于電力儲能用鋰離子電池退役的判定。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/T36276電力儲能用鋰離子電池GB/T36548電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范DL/T2528電力儲能基本術語3術語和定義DL/T2528界定的以及下列術語和定義適用于本文件。電池狀態(tài)量parametersofbatterystate直接或間接反映電池性能、壽命等各類狀態(tài)的參數(shù)值。家族缺陷familydefect鋰離子電池生產(chǎn)制造過程中由于設計、材料、工藝等共性因素導致的缺陷。4總體要求4.1鋰離子電池退役應根據(jù)儲能電池的退役要求和運維、檢修資料反映出的設備狀態(tài)，對電池的外觀、4.2鋰離子電池的退役判定可通過資料分析、現(xiàn)場檢查和試驗等方式進行。4.3鋰離子電池無法滿足運行技術指標或安全要求，改造成本或檢修維護技術經(jīng)濟性不合理時，應進行退役處理。5退役技術要求5.1外觀5.1.1鋰離子電池單體、模塊、電池簇出現(xiàn)明顯變形、開裂、漏液、泄壓閥破損、擊穿或閃絡痕跡等影響使用的外觀缺陷時，應進行退役處理。25.1.2鋰離子電池單體、模塊、電池簇的電氣連接出現(xiàn)破損、腐蝕、松動、脫落等外觀缺陷且無法修復5.2安全性5.2.1.1鋰離子電池出現(xiàn)熱失控或者熱擴散時，發(fā)生膨脹、漏液、漏氣、起火、爆炸、擊穿或閃絡等現(xiàn)象安全性不滿足要求時，應進行退役處理。5.2.1.3鋰離子電池發(fā)生跌落、傾倒、擠壓、被滅火介質(zhì)誤噴淋等可能影響運行安全的事件后，經(jīng)評價安全性不滿足要求時，應進行退役處理。池狀態(tài)量報警信息，經(jīng)維護或者檢修后仍無法修復，應進行退役處理。5.2.2.2鋰離子電池經(jīng)狀態(tài)評價存在能量異常加速衰減等劣化趨勢，應進行退役處理。5.2.2.3同一批次鋰離子電池在其他儲能電站出現(xiàn)召回或家族缺陷，根據(jù)召回原因或家族缺陷的影響范圍確認電池存在安全隱患，應進行退役處理。鋰離子電池模塊、電池簇正極與外部裸露可導電部分之間，或者電池模塊、電池簇負極與外部裸露可導電部分之間的絕緣電阻與標稱電壓的比值小于1000Ω/V,且無法修復，應進行退役處理。5.2.4可燃氣體和煙霧鋰離子電池釋放了煙霧或者可燃氣體，應對相應電池進行退役處理。電池模塊、電池簇正極與外部裸露可導電部分之間，或者電池模塊、電池簇負極與外部裸露可導電部分之間應按照GB/T36276的規(guī)定施加相應的電壓，發(fā)生擊穿或者閃絡現(xiàn)象、直流耐壓漏電流大于鋰離子電池達到電池設計使用壽命，且經(jīng)檢測評估其外觀、電池狀態(tài)、絕緣、耐壓等性能不能滿足安全要求時，應進行退役處理。5.3.1充放電能量鋰離子電池充放電能量小于額定值時，應結合經(jīng)濟性評價判定是否進行退役處理。鋰離子電池能量效率低于電站設計值時，應結合經(jīng)濟性評價判定是否進行退役處理。35.4.1鋰離子電池充放電能量或者能量效率不能滿足電站預期使用需求，經(jīng)評價存在電站不具備擴容空間、擴容后仍不能滿足電站預期使用需求或電池擴容成本大于預期收益等情形之一的，應進行退役5.4.2鋰離子電池維護、檢修、更換成本嚴重影響預期收益時，應進行退役處理。6退役判定方法6.1外觀鋰離子電池及其電氣連接外觀檢驗和判定按照如下步驟進行：a)查閱日常巡檢和檢修維護中對鋰離子電池單體、電池模塊、電池簇等外觀的檢查記錄；b)在良好的光線條件下，用目測法對電池外觀缺陷進行復核，對電氣連接缺陷進行維護；c)按照5.1對鋰離子電池外觀檢驗結果進行退役判定。6.2安全性鋰離子電池安全事件判定按照如下步驟進行：a)查閱儲能電站維護記錄、巡檢記錄、異常和故障記錄、檢修試驗報告等資料，評估鋰離子電池是否發(fā)生了安全事件；b)對鋰離子電池安全事件進行現(xiàn)場復核；c)按照5.2.1對鋰離子電池安全事件結果進行退役判定。6.2.2.1在日常巡檢、維護中發(fā)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)了可能影響鋰離子電池運行安全的報警后，應按照如下步驟進行：a)通過電池管理系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)獲取鋰離子電池電壓、電壓極差、電流、溫度、溫度極差、絕緣電阻、簇間環(huán)流等電池狀態(tài)量和報警數(shù)據(jù)進行分析評價，電池狀態(tài)量和報警數(shù)據(jù)表見附錄A的b)對于出現(xiàn)異常狀態(tài)的鋰離子電池，進行檢修或維護；c)按照5.2.2.1對電池狀態(tài)評價結果進行退役判定。6.2.2.2對于根據(jù)運維數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的有能量異常加速衰減等劣化趨勢的鋰離子電池，按照5.2.2.2進行退役判定。6.2.2.3收集同一批次鋰離子電池召回或家族缺陷信息，分析召回原因和缺陷內(nèi)容，根據(jù)缺陷對電池安全性、能量保持率等的影響進行評價，按照5.2.2.3進行退役判定。鋰離子電池模塊和電池簇的絕緣性能試驗按照如下步驟進行：a)按照GB/T36276規(guī)定完成電池模塊和電池簇的充放電試驗；b)電池模塊和電池簇的正極、外部裸露可導電部分與絕緣試驗裝置連接，關閉電池模塊和電池簇的絕緣電阻監(jiān)測功能；c)按照GB/T36276規(guī)定的絕緣性能試驗設置試驗電壓參數(shù)，持續(xù)1min,記錄正極與外部裸露4可導電部分絕緣電阻、試驗電壓，斷開絕緣耐壓試驗裝置與電池簇的連接；d)電池簇的負極、外部裸露可導電部分與絕緣試驗裝置連接；e)按照GB/T36276規(guī)定的絕緣性能試驗設置試驗電壓參數(shù)，持續(xù)1min,記錄負極與外部裸露可導電部分絕緣電阻、試驗電壓，斷開絕緣耐壓試驗裝置與電池簇的連接，取出試驗樣品；f)分別計算正負極與外部裸露可導電部分絕緣電阻和電池簇實際電壓的比值；g)按照5.2.3對電池模塊和電池簇的絕緣性能試驗結果進行退役判定。6.2.4可燃氣體和煙霧鋰離子電池可燃氣體和煙霧判定按照如下步驟進行：a)通過日常巡檢、查看監(jiān)控錄像、查閱消防預警系統(tǒng)報警記錄獲取可燃氣體和煙霧信息；b)對可燃氣體和煙霧進行現(xiàn)場復核，排查是否為誤報；c)按照5.2.4對鋰離子電池可燃氣體和煙霧排查結果進行退役判定。鋰離子電池模塊和電池簇的耐壓性能試驗按照如下步驟進行：a)電池模塊和電池簇的耐壓性能試驗方法按照GB/T36276規(guī)定進行；b)按照5.2.5對電池模塊和電池簇的耐壓性能試驗結果進行退役判定。鋰離子電池設計使用壽命判定按照如下步驟進行：a)通過歷史運行數(shù)據(jù)獲取循環(huán)次數(shù)和日歷壽命；b)折算成滿充滿放工況下的循環(huán)壽命；c)判斷鋰離子電池是否達到電池設計循環(huán)壽命或日歷壽命；e)按照5.2.6對鋰離子電池設計使用壽命評價結果進行退役判定。6.3電性能6.3.1充放電能量鋰離子電池充放電能量判定按照如下步驟進行：a)選取運行記錄中在額定充放電功率下的電池管理系統(tǒng)采集到的3次完整充放電過程的充放電能量平均值，或者按照GB/T36548中額定能量的測試方法進行充放電試驗和計算，記錄表格式見附錄B的表B.1;b)按照5.3.1和5.4.1對鋰離子電池充放電能量評價結果進行退役判定。鋰離子電池能量效率判定按照如下步驟進行：a)按照GB/T36548中額定能量轉(zhuǎn)換效率的方法進行測試計算；b)與電站設計能量效率進行比較，記錄表格式見表B.1;c)按照5.3.2和5.4.1對鋰離子電池能量效率評價結果進行退役判定。鋰離子電池的經(jīng)濟性判定依照如下步驟進行：5a)充放電能量或者能量效率低于額定值時，可判斷為不能滿足儲能電站預期使用需求；b)計算能滿足儲能電站預期使用需求需要增補的鋰離子電池用量和所需的空間，并與電站可擴容空間進行比較；c)計算增補的鋰離子電池成本，并與預期收益進行比較；d)按照5.4對鋰離子電池的經(jīng)濟性評價結果進行退役判定。6(資料性)鋰離子電池狀態(tài)量和報警數(shù)據(jù)表記錄鋰離子電池狀態(tài)量和報警數(shù)據(jù)見表A.1。表A.1鋰離子電池狀態(tài)量和報警數(shù)據(jù)表單位數(shù)值額定充電功率額定放電功率額定充電能量額定放電能量電池單體充電截止電壓V電池單體放電截止電壓V電池模塊中電池單體個數(shù)個電池模塊中電池單體串聯(lián)個數(shù)個電池模塊充電截止電壓V<(電池單體充電截止電壓×電池模塊中電池單體串聯(lián)個數(shù))電池模塊放電截止電壓V>(電池單體放電截止電壓×電池模塊中電池單體串聯(lián)個數(shù))電池簇中電池模塊個數(shù)個電池簇中電池模塊串聯(lián)個數(shù)個電池簇充電截止電壓V<(電池模塊充電截止電壓×電池簇中電池模塊串聯(lián)個數(shù))電池簇放電截止電壓V>(電池模塊放電截止電壓×電池簇中電池模塊串聯(lián)個數(shù))電池單體充電電壓報警值V一級二級三級電池單體放電電壓報警值V一級二級三級電池模塊充電電壓報警值V<(電池單體充電電壓報警值×電池模塊中電池單體串聯(lián)個數(shù))一級二級三級電池模塊放電電壓報警值V>(電池單體放電電壓報警值×電池模塊中電池單體串聯(lián)個數(shù))一級二級三級電池簇充電電壓報警值V<(電池模塊充電電壓報警值×電池簇中電池模塊串聯(lián)個數(shù))一級二級三級電池簇放電電壓報警值V>(電池模塊放電電壓報警值×電池簇中電池模塊串聯(lián)個數(shù))一級二級三級電池簇充電電流截止值A7表A.1鋰離子電池狀態(tài)量和報警數(shù)據(jù)表(續(xù))單位數(shù)值電池簇放電電流截止值A電池簇充電電流報警值A一級二級三級電池簇放電電流報警值A一級二級三級電池單體高溫截止溫度℃電池單體低溫截止溫度℃電池單體高溫報警溫度℃一級二級三級電池單體低溫報警溫度℃一