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文檔簡介
ICS43.120
CCSXXXX
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CSTM00966—2022
微電網(wǎng)用耐超低溫稀土鎳氫電池
Ultra-lowtemperatureresistantRE-nickel-hydrogenbatteryformicrogrid
2022-XX-XX發(fā)布2022-XX-XX實施
中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布
T/CSTM00966—2022
引言
本文件的發(fā)布機構(gòu)提請注意,聲明符合本文件時,可能涉及到3.1.2[條]與ZL201810384166.6[電容
型鎳氫動力電池的制備方法]和ZL201710702339.X[稀土新電源及其制備方法]相關(guān)的專利的使用。
本文件的發(fā)布機構(gòu)對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。
該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構(gòu)承諾,他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下,
就專利授權(quán)許可進(jìn)行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)
系方式獲得:
專利持有人姓名:包頭昊明稀土新電源科技有限公司
地址:內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭稀土高新區(qū)呼得木林大街197號昊明科技園。
請注意除上述專利外,本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)
任。
2
T/CSTM00966—2022
微電網(wǎng)用耐超低溫稀土鎳氫電池
1范圍
本文件規(guī)定了微電網(wǎng)用耐超低溫稀土鎳氫電池的符號、術(shù)語和定義、規(guī)格型號、要求、試驗方法、檢驗
規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。
本文件適用于其它類型應(yīng)用場景用標(biāo)稱電壓n1×1.25V((n1為電池內(nèi)部串聯(lián)數(shù)量,n1≥2))和模塊n2×1.25
V(n2為電池數(shù)量,n2≥5)的堿性蓄電池。
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,標(biāo)注日期的引用文件,
僅該日期對應(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/T2900.41電工術(shù)語原電池和蓄電池
GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分:試驗方法
GB/T2423.17電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Ka:鹽霧
QC/T744-2006電動汽車用金屬氫化物鎳蓄電池
GB/T31467.1-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第2部分:高功率應(yīng)用測試規(guī)程
GB/T31467.2-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第2部分:高能量應(yīng)用測試規(guī)程
GB/T31467.3-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分:安全性要求與測試方法
GB/T31484-2015電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法
GB/T31485-2015電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法
GB/T31486-2015電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法
GB39176-2020稀土產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運輸和貯存
TCREIS34004-2022純電動大型城市客車用電容型鎳氫動力電池
GB/T36276-2018電力儲能用鋰離子電池
CSAE61951-2:2021含堿性或其它非酸性電解質(zhì)的便攜式密封可再充電電池和電池組-第2部分:鎳
金屬氧化物(Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Secondarysealed
cellsandbatteriesforportableapplications-Part2:Nickel-metalhydride)
GB/T34014-2017汽車動力電池編碼規(guī)則
IEC62675-2014含堿性或其他非堿性二次電池和電池組-工業(yè)用密封金屬鎳氫化物柱狀可充電單電池
(Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Sealednickel-metalhydride
prismaticrechargeablesinglecells)
IEC63115-1-2020含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池和電池-工業(yè)用密封鎳金屬氫化物電池和電
池-第1部分:性能(Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Sealed
nickel-metalhydridecellsandbatteriesforuseinindustrialapplications-Part1:Performance)
IEC63115-2-2021含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的二次電池和電池-工業(yè)用密封鎳金屬氫化物電池和電
池-第2部分:安全(Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Sealed
nickel-metalhydridecellsandbatteriesforuseinindustrialapplications-Part2:Safety)
IEC61427-1-2013二次電池和電池可再生能源儲存-一般要求和測試方法-第1部分:光伏離網(wǎng)應(yīng)用
(Secondarycellsandbatteriesforrenewableenergystorage-Generalrequirementsandmethodsoftest-Part1:
Photovoltaicoff-gridapplication)
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IEC61427-2-2013二次電池和電池可再生能源儲存-一般要求和測試方法-第2部分:并網(wǎng)應(yīng)用
(Secondarycellsandbatteriesforrenewableenergystorage-Generalrequirementsandmethodsoftest-Part2:
On-gridapplications)
T/GHDQ28-2018高寒地區(qū)新能源汽車用金屬氫化物鎳蓄電池性能要求及試驗方法
T/GHDQ16-2018高寒地區(qū)風(fēng)光互補系統(tǒng)用蓄電池技術(shù)條件
T/GHDQ14-2018高寒地區(qū)儲能電站用蓄電池技術(shù)條件
3術(shù)語、定義和符號
3.1術(shù)語和定義
GB/T231.1、GB/T2423.17、GB/T2900.41、QC/T744、GB/T31467.1、GB/T31467.2、GB/T31467.3、
GB/T31484、GB/T31485、GB/T31486、GB/T34014、GB39176、GB/T36276、GB/T15100、GB/T22084.2、
GB/T7169、CSAE61951-2和TCREIS34004中界定的術(shù)語和定義適用于本文件。
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1.1
微電網(wǎng)microgrid
由分布式發(fā)電、儲能裝置、用電負(fù)荷、監(jiān)控、保護(hù)和自動化裝置等組成的小型供電系統(tǒng),是一個能夠?qū)?/p>
現(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。微電網(wǎng)分為并網(wǎng)型微電網(wǎng)和獨立型微電網(wǎng),是智能電網(wǎng)的重要組成部
分。
[來源:GB/T36270-2018,3.1,有修改]
3.1.2
稀土鎳氫電池RE-nickel-hydrogenbattery
以氫氧化亞鎳、高豐度稀土貯氫合金分別作為正/負(fù)極活性材料,氫氧化鉀為主要電解質(zhì)的一種水基堿
性蓄電池,其電化學(xué)式可表示為:
(-)M/MH︱KOH(6mol/L)︱Ni(OH)2/NiOOH(+)
式中M代表高豐度稀土貯氫合金;MH代表金屬氫化物。
3.1.3
超低溫ultra-lowtemperature
指溫度范圍-30℃~-50℃。
3.2符號
C1:1h率額定容量(Ah);
I3:3h率放電電流,其數(shù)值等于C3(A)。
4分類、標(biāo)記和編碼
微電網(wǎng)用耐超低溫稀土鎳氫電池單體可分為方型和圓柱兩種,分別用“nQNF×××”和“nQNY×××”標(biāo)記表
示,n表示單體電池數(shù)量。
4
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例:
10QNF200
——10(單體電池數(shù)量):10只;
——QN(代號):稀土鎳氫電池;
——F(形狀類別):方型;
——200(額定容量):200Ah。
編碼參照GB/T34014-2017標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,由廠商代碼、產(chǎn)品類型代碼、電池類型代碼、規(guī)格代碼、追溯信
息代碼、生產(chǎn)日期代碼、序列號組成。
例:
01ACA010801221C9E0000041
——01A(廠商代碼):包頭昊明稀土新電源科技有限公司;
——C(產(chǎn)品類型代碼):單體電池;
——A(電池類型代碼):稀土鎳氫電池;
——01(規(guī)格代碼):自定義的規(guī)格代碼并進(jìn)行備案;
——0801221(追溯信息代碼):自定義的追溯信息代碼并進(jìn)行備案;
——C9E(生產(chǎn)日期代碼):生產(chǎn)日期為2022年9月14日;
——0000041(序列號):當(dāng)天生產(chǎn)的該規(guī)格的第41節(jié)電池。
5技術(shù)要求
5.1單體電池
5.1.1外觀
電池按6.2.1檢驗時,外觀不得有變形及裂紋,表面平整、干燥、無外傷、無污物,且宜有清晰、正確
的標(biāo)志。
5.1.2極性
電池按6.2.2檢驗時,電池極性應(yīng)與標(biāo)志的極性符號一致。
5.1.3外形尺寸及質(zhì)量
電池外形尺寸、質(zhì)量應(yīng)符合生產(chǎn)企業(yè)提供的技術(shù)條件。
5.1.4極柱布氏硬度
極柱按照6.2.4檢驗時,極柱布氏硬度等級不低于40。
5.1.520℃放電性能
電池按6.2.6檢驗時,室溫下,放電容量應(yīng)不低于表1的規(guī)定值,并且不超過額定容量的110%,同時所
有測試對象初始容量極差不大于初始容量平均值的5%。
注:極差是所有樣本的最大值和最小值之差。
表120℃放電性能
恒流放電電流,A終止電壓,V放電容量
3I31.0100%
5
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5.1.6低溫放電性能
電池按6.2.7試驗時,在低溫條件下,放電容量應(yīng)不低于表2的規(guī)定值。
表2低溫放電性能
低溫溫度恒流放電電流,A終止電壓,V放電容量
-20℃±2℃3I31.080%
-30℃±2℃1I30.880%
-40℃±2℃0.5I30.660%
5.1.755℃放電性能
電池按6.2.8試驗時,在55℃±2℃條件下,放電容量應(yīng)不低于表3的規(guī)定值。
表355℃放電性能
恒流放電電流,A終止電壓,V放電容量
3I31.090%
5.1.8大電流放電性能
電池按6.2.9試驗時,室溫下,放電容量應(yīng)不低于表4的規(guī)定值。
表4大電流放電性能
恒流放電電流,A終止電壓,V放電容量
9I3(最大電流不超過500A)0.990%
5.1.9常溫與高/低溫荷電保持能力
電池按6.2.10試驗時,其常溫荷電保持率應(yīng)不低于額定容量的90%,高溫荷電保持率應(yīng)不低于額定容量
的70%,低溫荷電保持率應(yīng)不低于額定容量的70%,容量恢復(fù)應(yīng)不低于額定容量的95%。
5.1.10安全性
a)電池按6.2.11.1進(jìn)行過放電試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
b)電池按6.2.11.2進(jìn)行過充電試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
c)電池按6.2.11.3進(jìn)行短路試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
d)電池按6.2.11.4進(jìn)行跌落試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
e)電池按6.2.11.5進(jìn)行加熱試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
f)電池按6.2.11.6進(jìn)行擠壓試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
g)電池按6.2.11.7進(jìn)行針刺試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
h)電池按6.2.11.8進(jìn)行海水浸泡試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
i)電池按6.2.11.9進(jìn)行溫度循環(huán)試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
j)電池按6.2.11.10進(jìn)行低氣壓試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
k)電池按6.2.11.11進(jìn)行高氣壓試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
l)電池按6.2.11.12進(jìn)行中性鹽霧試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
5.1.11循環(huán)壽命
電池按6.2.12試驗時,循環(huán)壽命500次后其容量不低于額定容量的95%,試驗期間不得漏液。
6
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5.1.12模擬微電網(wǎng)工況
電池按6.2.13試驗時,循環(huán)壽命2500次后其容量不低于額定容量的95%,試驗期間不得漏液,外觀無
明顯變化。
5.2電池模塊
5.2.1外觀
電池模塊按6.3.1檢驗時,外觀不得有變形及裂紋,表面干燥、無外傷,且排列整齊、連接可靠、標(biāo)志
清晰等。
5.2.2極性
電池模塊按6.3.2檢驗時,電池極性應(yīng)與標(biāo)志的極性符號一致。
5.2.3外形尺寸及質(zhì)量
電池模塊外形尺寸、質(zhì)量應(yīng)符合生產(chǎn)企業(yè)提供的技術(shù)條件。
5.2.420℃放電性能
要求每個模塊由5只或以上單體電池串聯(lián)組成。電池模塊按6.3.5試驗時,其放電容量應(yīng)不低于額定容
量的100%,并且不超過額定容量的110%,同時所有測試對象初始容量極差不大于初始容量平均值的3%,
試驗期間不得漏液,外觀無明顯變化。
5.2.5模擬微電網(wǎng)工況
電池模塊按6.3.6試驗時,循環(huán)壽命2500次后其容量不低于額定容量的95%,試驗期間不得漏液,外觀
無明顯變化。
5.2.6耐振動性
要求每個模塊由5只或以上單體電池串聯(lián)組成。電池模塊按6.3.7試驗時,不允許出現(xiàn)放電電流銳變、
電壓異常、電池殼變形、電解液溢出等現(xiàn)象,并保持連接可靠、結(jié)構(gòu)完好,不允許裝機松動。
5.2.7安全性
要求每個模塊由5只或以上單體電池串聯(lián)組成。
a)電池模塊按6.3.8.1進(jìn)行過放電試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
b)電池模塊按6.3.8.2進(jìn)行過充電試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
c)電池模塊按6.3.8.3進(jìn)行短路試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
d)電池模塊按6.3.8.4進(jìn)行跌落試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
e)電池模塊按6.3.8.5進(jìn)行加熱試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
f)電池模塊按6.3.8.6進(jìn)行擠壓試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
g)電池模塊按6.3.8.7進(jìn)行針刺試驗時,應(yīng)不爆炸、不起火。
h)電池模塊按6.3.8.8進(jìn)行海水浸泡試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
i)電池模塊按6.3.8.9進(jìn)行溫度循環(huán)試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
j)電池模塊按6.3.8.10進(jìn)行低氣壓試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
k)電池模塊按6.3.8.11進(jìn)行中性鹽霧試驗時,應(yīng)不冒煙、不爆炸、不起火、不漏液。
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6試驗方法
6.1試驗條件
6.1.1環(huán)境條件
除另有規(guī)定外,試驗應(yīng)在溫度20℃±5℃、相對濕度1%~90%、大氣壓力86kPa~106kPa環(huán)境中進(jìn)行。
本標(biāo)準(zhǔn)所提到的室溫,是指20℃±5℃。
6.1.2測量儀器、儀表準(zhǔn)確度
測量儀器、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)滿足以下要求:
a)電壓測量裝置:不低于0.5級。
b)電流測量裝置:不低于0.5級。
c)溫度測量裝置:±0.5℃。
d)時間測量裝置:±0.1%。
e)尺寸測量裝置:±0.1%。
f)質(zhì)量測量裝置:±0.1%。
g)布氏硬度測量裝置:不大于0.01mm。
h)氣壓測量裝置:不低于0.01kPa。
6.2單體電池試驗
6.2.1外觀
在良好的光線條件下,用目測法檢查電池的外觀。
6.2.2極性
用電壓表檢測電池極性。
6.2.3外形尺寸及質(zhì)量
用量具和衡器測量電池的外形尺寸及質(zhì)量。
6.2.4極柱布氏硬度
極柱布氏硬度的測定,按GB/T231.1-2009規(guī)定的方法進(jìn)行。
6.2.5充電
室溫下,電池先以3I3(A)電流放電至終止電壓1.0V,擱置1h,然后以3I3(A)電流恒流充電1h,然后再以
0.6I3(A)充電1h,擱置1h。
注:方型單體電池在充電過程中始終保持夾緊,以下同。
6.2.620℃放電性能
a)電池按6.2.5方法充電。
b)室溫下,電池按表1規(guī)定進(jìn)行放電,直到放電終止。
c)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算容量(以Ah計)。
d)如果計算值低于額定容量,則可以重復(fù)a)~c)步驟,直至大于或等于規(guī)定值,允許5次。
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6.2.7低溫放電性能
6.2.7.1-20℃±2℃放電性能
a)電池按6.2.5方法充電。
b)電池在-20℃±2℃條件下儲存20h。
c)電池在-20℃±2℃下按表2規(guī)定進(jìn)行放電,直到放電終止。
d)電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算容量(以Ah計),并表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.7.2-30℃±2℃放電性能
a)電池按6.2.5方法充電。
b)電池在-30℃±2℃條件下儲存20h。
c)電池在-30℃±2℃下按表2規(guī)定進(jìn)行放電,直到放電終止。
d)電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算容量(以Ah計),并表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.7.3-40℃±2℃放電性能
a)電池按6.2.5方法充電。
b)電池在-40℃±2℃條件下儲存20h。
c)電池在-40℃±2℃下按表2規(guī)定進(jìn)行放電,直到放電終止。
d)電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算容量(以Ah計),并表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.855℃放電性能
a)電池按6.2.5方法充電。
b)電池在55℃±2℃條件下儲存5h。
c)電池在55℃±2℃下按表3規(guī)定進(jìn)行放電,直到放電終止。
d)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算容量(以Ah計),并表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.9大電流放電性能
a)電池按6.2.5方法充電。
b)室溫下,電池按表4規(guī)定進(jìn)行放電,直到放電終止。
c)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算容量(以Ah計),并表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.10常溫與高/低溫荷電保持與容量恢復(fù)能力
6.2.10.1常溫荷電保持與容量恢復(fù)能力
a)電池按6.2.5方法充電。
b)室溫下,電池儲存28d。
c)室溫下,電池以3I3(A)電流放電,直到放電終止電壓(1.0V)。
d)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算保持容量(以Ah計),荷電保持能力可以表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
e)電池按6.2.5方法充電。
f)室溫下,電池以3I3(A)電流放電,直到放電終止電壓(1.0V)。
g)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算恢復(fù)容量(以Ah計),荷電恢復(fù)能力可以表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.10.2高溫荷電保持與容量恢復(fù)能力
a)電池按6.2.5方法充電。
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b)電池在55℃±2℃下儲存7d。
c)室溫下,電池保持5h后,以3I3(A)電流放電,直到放電終止電壓(1.0V)。
d)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算保持容量(以Ah計),荷電保持能力可以表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
e)電池按6.2.5方法充電。
f)室溫下,電池以3I3(A)電流放電,直到放電終止電壓(1.0V)。
g)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算恢復(fù)容量(以Ah計),荷電恢復(fù)能力可以表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.10.3低溫荷電保持與容量恢復(fù)能力
a)電池按6.2.5方法充電。
b)電池在-40℃±2℃和-20℃±2℃下儲存60d(每隔12h交替一次,每次升/降溫時間均≤3h)。
c)室溫下,電池保持48h后,以3I3(A)電流放電,直到放電終止電壓(1.0V)。
d)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算保持容量(以Ah計),荷電保持能力可以表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
e)電池按6.2.5方法充電。
f)室溫下,電池以3I3(A)電流放電,直到放電終止電壓(1.0V)。
g)用電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算恢復(fù)容量(以Ah計),荷電恢復(fù)能力可以表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù)。
6.2.11安全性
所有安全試驗均在有充分環(huán)境保護(hù)的條件下進(jìn)行。
6.2.11.1過放電
a)電池按6.2.5方法充電。
b)室溫下,電池以3I3(A)電流放電到終止電壓0.0V,并保持l0min。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10a)規(guī)定。
6.2.11.2過充電
a)電池按6.2.5方法充電。
b)室溫下,電池以3I3((A)電流恒流充電1h后停止充電。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10b)規(guī)定。
6.2.11.3短路
a)電池按6.2.5方法充電。
b)將電池經(jīng)外部短路,外部線路電阻應(yīng)小于5mΩ,短路時間10min。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10c)規(guī)定。
6.2.11.4跌落
a)電池按6.2.5方法充電。
b)室溫下,電池從1.5m高度處自由跌落到水泥地面上,每面一次。
c)最后一次,觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10d)規(guī)定。
6.2.11.5加熱
a)電池按6.2.5方法充電。
b)將電池置于恒溫箱內(nèi),恒溫箱按照5℃/min的速率由室溫升至85℃±2℃,并保溫120min后停止加熱。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10e)規(guī)定。
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6.2.11.6擠壓
a)電池按6.2.5方法充電。
b)擠壓板形式見圖1:半徑為75mm的半圓柱體,半圓柱體的長度(L)大于被擠壓電池的尺寸,但不超
過1m。
c)按下列條件進(jìn)行試驗:
1)擠壓方向:垂直于電池極板方向施壓(參考圖1所示);
2)擠壓面積:不小于50cm2;
3)擠壓速度:(5±1)mm/s;
4)擠壓程度:直至電池殼體變形量不低于30%或電池電壓變?yōu)?.0V或擠壓力達(dá)到200kN后停止擠
壓。
d)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10f)規(guī)定。
圖1單體擠壓板和擠壓示意圖
6.2.11.7針刺
a)電池按6.2.5方法充電。
b)用?6mm~?10mm的耐高溫鋼針(針尖的圓錐角度為45o~60o,針的表面光潔、無銹蝕、氧化層及
油污),以(30±5)mm/s的速度,從垂直于電池極板方向貫穿(鋼針停留在電池中)。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10g)規(guī)定。
6.2.11.8海水浸泡
a)電池按6.2.5方法充電。
b)將電池浸入3.5%NaCl溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù),模擬常溫下的海水成分)2h;水深應(yīng)完全沒過電池模塊。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10h)規(guī)定。
6.2.11.9溫度循環(huán)
a)電池按6.2.5方法充電。
b)單體電池放入溫度箱中,溫度箱按照表5和圖2進(jìn)行調(diào)節(jié),循環(huán)5次。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10i)規(guī)定。
表5溫度循環(huán)試驗一個循環(huán)的溫度時間
溫度/℃時間增量/min累計時間/min溫度變化率/℃/min
25000
-40606013/12
-40120012600
2560132013/12
859014102/3
8530017100
259018006/7
11
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100
80
60
40
℃
/
20
溫度
0
-20
-40
0300600900120015001800
時間/min
圖2溫度循環(huán)試驗示意圖
6.2.11.10低氣壓
a)電池按6.2.5方法充電。
b)電池放入低氣壓箱中,調(diào)節(jié)試驗箱中氣壓為11.6kPa,溫度為室溫,靜置6h。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10j)規(guī)定。
6.2.11.11高氣壓
a)電池按6.2.5方法充電。
b)從電池安全閥孔洞輸入1MPa的空氣氣壓,溫度為20℃±5℃,靜置2h。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10k)規(guī)定。
6.2.11.12中性鹽霧
a)電池按6.2.5方法充電。
b)按GB/T2423.17-2008規(guī)定的方法進(jìn)行,試驗時間72h。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.1.10l)規(guī)定。
6.2.12循環(huán)壽命
a)室溫下,電池以3I3(A)電流恒流放電至1.0V,擱置1h。
b)室溫下,電池以1.5I3(A)電流恒流充電至實際容量的80%,擱置1h。
c)室溫下,電池以3I3(A)電流恒流放電至1.0V,擱置1h,即完成一次循環(huán)。
d)電池按b)~c)步驟連續(xù)重復(fù)24次。
e)循環(huán)25次為一個周期。第24次循環(huán)結(jié)束后,第25次循環(huán)以1.5I3(A)電流恒流充電至實際容量的105%
(即過充實際容量的5%),擱置1h,在20℃±5℃下,以3I3(A)電流恒流放電至1.0V。若某個周期的第25次循
環(huán)的放電容量小于額定容量的95%,則停止循環(huán)壽命試驗。
注:實際容量:壽命初始以20℃±2℃放電容量的平均值為初始實際容量,之后以上一周期循環(huán)全容量充
放電試驗所測得的容量值為實際容量。
6.2.13模擬微電網(wǎng)工況
a)室溫下,電池以1I3(A)電流恒流放電至1.2V,擱置1h。
b)室溫下,電池以6I3(A)(最大電流不超過500A)電流恒流充電5min,擱置10min。
c)室溫下,電池以1I3(A)電流恒流放電至1.2V,擱置10min,即完成一次循環(huán)。
d)電池按b)~c)步驟連續(xù)重復(fù)100次。
e)循環(huán)101次為一個周期。第100次循環(huán)結(jié)束后,第101次循環(huán)以113(A)電流恒流充電至實際容量的
105%(即過充實際容量的5%),擱置1h,室溫下,以1I3(A)電流恒流放電至1.0V。若某個周期的第101次循環(huán)
的放電容量小于額定容量的95%,則停止循環(huán)壽命試驗。
注:實際容量:壽命初始以20℃±2℃放電容量的平均值為初始實際容量,之后以上一周期循環(huán)全容量充
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放電試驗所測得的容量值為實際容量。
6.2.14儲存
a)電池按6.2.5方法充電。
b)室溫下,電池,以3I3(A)電流放電0.5h。
c)電池在45℃±2℃下儲存28d。
d)電池在室溫下擱置5h
e)電池按6.2.5方法充電。
f)電池在室溫下,以313(A)電流放電,直到放電終止電壓(1.0V)。
g)用f)的電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算容量(以Ah計),容量恢復(fù)能力可以表達(dá)為額定容量的百分?jǐn)?shù),如
果容量低于5.1.13中的規(guī)定值,可重復(fù)d)~f)兩個步驟,最多可以重復(fù)5次。
6.3電池模塊試驗
6.3.1外觀
在良好的光線條件下,用目測法檢查電池模塊的外觀。
6.3.2極性
用電壓表檢測電池模塊極性。
6.3.3外形尺寸及質(zhì)量
用量具和衡器測量電池模塊的外形尺寸及質(zhì)量。
6.3.4充電
室溫下,電池模塊先以3I3(A)電流放電至終止電壓(n×1.0)V,擱置1h,然后以3I3(A)電流恒流充電1h,
然后再以0.6I3(A)充電1h,擱置1h。
6.3.520℃放電性能
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)室溫下,電池模塊以3I3(A)電流放電至電池模塊電壓達(dá)到終止電壓(n×1.0)V,計算放電容量(以Ah
計)。
c)如果計算值低于額定容量,則可以重復(fù)a)~b)步驟直至大于或等于額定容量,允許5次。
6.3.6模擬微電網(wǎng)工況
a)室溫下,電池模塊以1I3(A)電流恒流放電至(n×1.2)V,擱置1h。
b)室溫下,電池模塊以6I3(A)(最大電流不超過500A)電流恒流充電5min,擱置10min。
c)室溫下,電池模塊以1I3(A)電流恒流放電至(n×1.2)V,擱置10min,即完成一次循環(huán)。
d)電池模塊按b)~c)步驟連續(xù)重復(fù)100次。
e)循環(huán)101次為一個周期。第100次循環(huán)結(jié)束后,第101次循環(huán)以113(A)電流恒流充電至實際容量的
105%(即過充實際容量的5%),擱置1h,室溫下,以1I3(A)電流恒流放電至(n×1.0)V。若某個周期的第101次
循環(huán)的放電容量小于額定容量的90%,則停止循環(huán)壽命試驗。
注:實際容量:壽命初始以室溫放電容量的平均值為初始實際容量,之后以上一周期循環(huán)全容量充放電
試驗所測得的容量值為實際容量。
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6.3.7耐振動
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)將電池模塊緊固到振動試驗臺上,室溫下,按下述條件進(jìn)行試驗:
1)放電電流:1I3(A)。
2)振動方向:上下單振動。
3)振動頻率:10Hz~55Hz。
4)最大加速度:30m/s2
5)振動時間:3h。
6)掃頻循環(huán):10次。
振動試驗過程中,觀察有無異?,F(xiàn)象出現(xiàn)。
6.3.8安全性
測試用電池模塊樣品應(yīng)滿足如下條件:
——總電壓不低于單體電池電壓的5倍。
注:測試用電池模塊只能由實際單體電池串聯(lián)組成。所有安全試驗均在有充分環(huán)境保護(hù)的條件下進(jìn)行。
如果測試對象有附加主動保護(hù)線路或者裝置,應(yīng)除去。
6.3.8.1過放電
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)室溫下,電池模塊以3I3(A)電流放電,直至某一單體電池電壓達(dá)到0.0V結(jié)束試驗。
c)觀察1h,電池模塊應(yīng)符合5.2.7a)規(guī)定。
6.3.8.2過充電
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)室溫下,電池模塊以3I3(A)電流充電1h。
c)觀察1h,電池模塊應(yīng)符合5.2.7b)規(guī)定。
6.3.8.3短路
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)將電池模塊經(jīng)外部短路l0min,外部線路電阻應(yīng)小于5mΩ。
c)觀察1h,電池模塊應(yīng)符合5.2.7c)規(guī)定。
6.3.8.4跌落
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)電池模塊正負(fù)端子向下,從1.5m高度處自由跌落到水泥地面上。
c)觀察1h,電池模塊應(yīng)符合5.2.7d)規(guī)定。
6.3.8.5加熱
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)將電池模塊置于恒溫箱內(nèi),恒溫箱按照5℃/min的速率由室溫升至85℃±2℃,并保溫120min后停止
加熱。
c)觀察1h,電池模塊應(yīng)符合5.2.7e)規(guī)定。
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6.3.8.6擠壓
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)按下列條件進(jìn)行試驗:
1)擠壓板形式見圖3:半徑為75mm的半圓柱體,半圓柱體的長度(L)大于被擠壓電池的尺寸,但
不超過1m。
2)擠壓方向:垂直于電池單體排列方向施壓(參考圖3所示)。
3)擠壓速度:(5±1)mm/s。
4)擠壓程度:擠壓至電池模塊原始尺寸的85%,保持5min后再擠壓至電池模塊原始尺寸的70%,
保持10min。
c)觀察1h,電池模塊應(yīng)符合5.2.7f)規(guī)定。
圖3模塊擠壓板和擠壓示意圖
6.3.8.7針刺
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)用?6mm~?10mm的耐高溫鋼針(針尖的圓錐角度為45o~60o,針的表面光潔、無銹蝕、氧化層及
油污),以(30±5)mm/s的速度,從垂直于電池極板方向貫穿至少3個電池單體(鋼針停留在電池中,參考圖4
所示)。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.2.7g)規(guī)定。
圖4針刺示意圖
6.3.8.8海水浸泡
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)將電池模塊浸入3.5%NaCl溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù),模擬常溫下的海水成分)2h;水深應(yīng)完全沒過電池模
塊。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.2.7h)規(guī)定。
6.3.8.9溫度循環(huán)
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)將電池模塊放入溫度箱中,溫度箱溫度按照表5、圖2進(jìn)行調(diào)節(jié),循環(huán)5次。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.2.7i)規(guī)定。
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6.3.8.10低氣壓
a)電池模塊按6.3.4方法充電。
b)電池模塊放入低氣壓箱中,調(diào)節(jié)試驗箱中氣壓為11.6kPa,室溫下擱置6h。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.2.7j)規(guī)定。
6.3.8.11中性鹽霧
a)電池按6.3.4方法充電。
b)按GB/T2423.17-2008規(guī)定的方法進(jìn)行,試驗時間72h。
c)觀察1h,電池應(yīng)符合5.2.7k)規(guī)定。
6.4試驗程序
按本程序進(jìn)行的試驗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。其中,單體電池試驗程序見表6;電池模塊試驗程序見表7。
表6單體電池試驗程序
序號檢驗項目檢驗方法章條號單體電池編號
1外觀6.2.1
2極性6.2.21#~24#
3外形尺寸及質(zhì)量6.2.3
4極柱布氏硬度6.2.41#~2#
620℃放電性能6.2.61#~24#
7-20℃、-30℃、-40℃放電性能6.2.71#~2#
855℃放電性能6.2.81#~2#
10大電流放電性能6.2.91#~2#
11常溫與高/低溫荷電保持與容量恢復(fù)能力6.2.103#~6#
12安全性6.2.117#~20#
13循環(huán)壽命6.2.1221#~22#
14模擬微電網(wǎng)工況6.2.1323#~24#
15儲存6.1.1425#~26#
表7電池模塊試驗程序
序號檢驗項目檢驗方法章條號電池模塊編號
1外觀6.3.1
2極性6.3.2
1#~8#
3外形尺寸及質(zhì)量6.3.3
420℃放電性能6.3.5
5模擬微電網(wǎng)工況6.3.6
1#~2#
6耐振動6.3.7
7安全性6.3.83#~8#
7檢驗規(guī)則
檢驗分類、檢驗項目、要求條文號、試驗方法、樣品數(shù)量、檢驗周期見表8。
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表8檢驗規(guī)則
序號檢驗分類檢驗項目要求條文號樣品數(shù)量
5.1.1,5.1.2,5.2.1,
1外觀、極性檢查(單體電池、電池模塊)100%
5.2.2
2出廠檢驗5.1.3,5.2.3外形尺寸及質(zhì)量檢查(單體電池、電池模塊)1%
≤500只抽5只
35.1.5,5.2.4室溫放電性能(單體電池、電池模塊)
>500只抽10只
45.1.4極柱布氏硬度
55.1.6低溫放電性能
65.1.7高溫放電性能
75.1.8大電流放電性能
85.1.9常溫與高/低溫荷電保持與容量恢復(fù)能力
共24只單體電池
9型式檢驗5.1.10安全性
和8組電池模塊
105.1.11循環(huán)壽命
115.1.13儲存
125.2.5模擬微電網(wǎng)工況
135.2.6耐振動
145.2.7安全性
注:共需抽樣28只單體電池,10組電池模塊,其中2只為備份單體電池、2組為備份電池模塊。
7.1出廠檢驗
a)每一批產(chǎn)品出廠前都應(yīng)進(jìn)行出廠檢驗,對出廠檢驗的室溫放電容量檢驗項目,所有電池樣品3I3(A)
放電容量差應(yīng)不大于±5%。
b)在出廠檢驗中,若有一項或一項以上不合格時,應(yīng)將該產(chǎn)品退回生產(chǎn)部門返工普檢,然后再次提交
驗收。若再次檢驗仍有一項或一項以上不合格,則判定該產(chǎn)品為不合格。
7.2型式檢驗
有下列情況之一必須進(jìn)行型式檢驗:
a)新產(chǎn)品投產(chǎn)和老產(chǎn)品轉(zhuǎn)產(chǎn)。
b)轉(zhuǎn)廠。
c)停產(chǎn)超過一年后復(fù)產(chǎn)。
d)結(jié)構(gòu)、工藝或材料有重大變更。
7.3判定規(guī)則
在型式檢驗中,若有一項不合格時,應(yīng)判定為不合格。
8標(biāo)志、標(biāo)簽和隨行文件
8.1標(biāo)志
按GB39176-2020的規(guī)定給出相應(yīng)的標(biāo)志。
8.1.1電池產(chǎn)品標(biāo)志
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a)制造廠名。
b)產(chǎn)品型號或規(guī)格。
c)商標(biāo)。
d)極性符號。
e)單體、電池組(包)產(chǎn)品的唯一溯源碼。
8.1.2包裝箱外壁(主要指電池箱)標(biāo)志
a)產(chǎn)品名稱、型號規(guī)格、數(shù)量、制造廠名、廠址和郵編。
b)產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。
c)每箱的凈重、尺寸。
d)標(biāo)明防潮、不準(zhǔn)倒置、輕放等標(biāo)志。
8.2包裝
a)電池的包裝應(yīng)符合絕緣、防潮、防震的要求,內(nèi)附產(chǎn)品使用說明書、質(zhì)量證明書原件。如需方
有特殊要求,可由供需雙方協(xié)商確定。
b)產(chǎn)品質(zhì)量證明書,注明:供方名稱、地址、電話、傳真;產(chǎn)品名稱、牌號、批號;數(shù)量(凈重和
件數(shù));各項分析檢驗結(jié)果和供方質(zhì)量檢驗部門印記;簽發(fā)日期;產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編號或合同號;出廠日期。
9運輸和貯存
9.1運輸
a)電池或電池模塊應(yīng)在低于50%荷電狀態(tài)下運輸,在運輸中不得受機械直接沖撞。
b)電池在裝卸過程中,應(yīng)輕搬輕放,嚴(yán)防摔擲、翻滾和重壓。
9.2貯存
a)電池貯存期限為1年,在1年內(nèi)需要維護(hù)1次(即0.2C下,進(jìn)行60%SOC&60%DOD充放電
兩次)。
b)電池應(yīng)儲存在干燥、清潔及通風(fēng)良好的倉庫內(nèi)。
c)電池應(yīng)不受陽光直射,遠(yuǎn)離熱源2m以上。
d)電池不得倒置及臥放,并避免機械沖擊和重壓。
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附錄C
(資料性)
起草單位和主要起草人
本文件起草單位:
本文件主要起草人:
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參考文獻(xiàn)
[1]ISO22444.1:2020稀土術(shù)語第1部分:礦產(chǎn)品與化合物
[2]ISO22444.2:2020稀土術(shù)語第2部分:金屬及其合金
[3]GB/T2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗A:低溫
[4]GB/T2423.34-2012電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Z/AD:溫度/濕度組合循環(huán)
試驗
[5]GB/T15100-1994金屬氫化物鎳圓柱密封堿性蓄電池總規(guī)范
[6]GB/T22084.2-2008含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組——便攜式密封單體蓄電
池:第2部分:金屬氫化物鎳電池
[7]GB/T7169-1987堿性蓄電池型號命名方法
[8]GB/T21966-2008鋰原電池和蓄電池在運輸中的安全要求
[9]GB/T15425-2014商品條碼128條碼
[10]GB/T18284-2000快速響應(yīng)矩陣碼
[11]GB/T36548-2018電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范
[12]GB/T36270-2018微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
[13]GB/T51250-2017微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)試與驗收規(guī)范
[14]IEC62973-4-2021鐵路設(shè)施--機車車輛-輔助供電系統(tǒng)用電池-第4部分:二次密封鎳氫電池
(Railwayapplications-Rollingstock-Batteriesforauxiliarypowersupplysystems-Part4:Secondarysealed
nickel-metalhydridebatteries)
[15]Q/HMXDY003-2019鐵路客車鎳氫蓄電池規(guī)范
[16]TJ/CL559-2018鐵路客車鎳氫蓄電池暫行技術(shù)條件
[17]DB43/T1379-2017船用金屬氫化物鎳蓄電池
[18]QB/T2947.2-2009電動自行車用蓄電池及充電器第2部分:金屬氰化物鎳蓄電池及充電池
[19]T/CSAE60-2017電池模塊測試規(guī)范
[20]T/GHDQ15-2018高寒地區(qū)蓄電池梯次利用技術(shù)條件
[21]T/CES015-2018電池儲能系統(tǒng)并網(wǎng)信息交互技術(shù)規(guī)范
[22]T/CES014-2018城市配電網(wǎng)電池儲能系統(tǒng)的配置技術(shù)規(guī)范
[23]T/ZZB2580-2021后備蓄電池安全監(jiān)控系統(tǒng)
[24]J/CIAPS20210001預(yù)制艙式鋰離子電池儲能系統(tǒng)火災(zāi)抑制裝置測試方法
[25]T/CIAPS0014-2021智能網(wǎng)聯(lián)車載終端用金屬氫化物鎳蓄電池要求
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