《預(yù)制艙式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)抑制裝置測試方法》（T-CIAPS0015―2022）

ICS27.180

F19

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIAPS0015-2022

預(yù)制艙式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)抑制裝置

測試方法

Testmethodforfiresuppressiondeviceofprefabricatedcompartmentlithium-ion

batteryenergystoragesystem

2022年3月3日發(fā)布2022年3月15日實(shí)施

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CIAPS0015-2022

預(yù)制艙式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)抑制裝置測試方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了預(yù)制艙式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中抑制劑及火災(zāi)抑制裝置的技術(shù)要求、測試方法等內(nèi)

容。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于預(yù)制艙式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中抑制劑和火災(zāi)抑制裝置的性能要求和測試方法。

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。

GB50370氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T507-2002絕緣油擊穿電壓測定法

GB/T2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A：低溫

GB/T2423.2-2001電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)B：高溫

GB/T2423.4-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Db：交變濕熱（12h+12h循

環(huán)

GB/T2423.17-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ka：鹽霧

GB/T2423.22-2016電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)N：溫度變化

GB/T17626.2-2018電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)

GB/T21605-2008化學(xué)品急性吸入毒性試驗(yàn)方法

3術(shù)語和定義

3.1抑制劑Inhibitor

鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)專用火災(zāi)抑制劑（以下簡稱“抑制劑”）是一種用來抑制熱失控蔓延，撲滅鋰離

子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中由鋰離子電池?zé)崾Э鼗螂姎夤收弦鸬拿骰鸬牡奈镔|(zhì)。

3.2火災(zāi)抑制裝置Firesuppressiondevice

鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)抑制裝置（以下簡稱“火災(zāi)抑制裝置”）由測控模塊、采集模塊、抑制劑存

儲(chǔ)裝置、噴嘴、連接管路管件和主控單元等組成，用于抑制儲(chǔ)能系統(tǒng)中鋰離子電池初期由于電池?zé)崾Э?/p>

或電氣故障等引發(fā)的燃燒、爆炸。

3.3局部應(yīng)用控火Localapplicationextinguishing

以設(shè)計(jì)噴射強(qiáng)度向熱失控電池模塊直接噴射抑制劑，并持續(xù)一定時(shí)間的控火方式。

3.4應(yīng)急啟動(dòng)Emergencystart

1

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當(dāng)電子監(jiān)控失效而無法正?？刂坡?lián)動(dòng)火災(zāi)抑制裝置時(shí)，采取物理、機(jī)械等方式緊急啟動(dòng)火災(zāi)抑制裝

置。

3.5工作壓力Workingpressure

抑制劑瓶組容器閥出口處的壓力。

注：抑制劑瓶組上的容器閥若不帶減壓功能，系統(tǒng)的工作壓力即為瓶組的工作壓力。

抑制劑瓶組上的容器閥若具有減壓功能，系統(tǒng)的工作壓力即為經(jīng)減壓后容器閥出口處的壓力。

3.6啟動(dòng)延時(shí)Startdelay

啟動(dòng)延時(shí)是系統(tǒng)在自動(dòng)狀態(tài)或手動(dòng)狀態(tài)下，從接收到來自主控單元啟動(dòng)指令，到系統(tǒng)啟動(dòng)部件動(dòng)作

所需要的時(shí)間。

3.7啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間Startresponsetime

啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間指溫度、煙霧等傳感器做出響應(yīng)到火災(zāi)抑制裝置完全動(dòng)作所需的時(shí)間。

3.8最不利點(diǎn)電池箱Themostdisadvantageousbatterybox

最不利點(diǎn)電池箱指預(yù)制艙式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中距離抑制劑輸送管道最遠(yuǎn)端一個(gè)電池架中的電

池箱。

4技術(shù)要求

4.1抑制劑要求

4.1.1控火方式要求

抑制劑支持局部應(yīng)用控火。

4.1.2絕緣性要求

按5.2規(guī)定的方法測試，液體類滅火劑浸泡電極間距3mm，擊穿電壓應(yīng)大于20kV。

4.1.3降溫性能要求

按5.3規(guī)定的方法測試，抑制劑具備持續(xù)降溫能力，噴下120s內(nèi)鑄鋁加熱板溫度由300℃降到200℃

以下。

4.1.4材料相容性要求

按5.4規(guī)定的方法測試，對容器、閥、檢漏裝置等與抑制劑長期接觸的金屬部件材料樣品腐蝕率應(yīng)

不大于2mg/(d·dm2)。

4.1.5生物毒性要求

按5.5規(guī)定的方法測試，急性吸入LC50＞2000mg/m3，依據(jù)急性毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T21605-2008表

C.6）判定抑制劑急性吸入毒性為低毒。

4.2火災(zāi)抑制裝置要求

4.2.1基本要求

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a)布置在預(yù)制艙內(nèi)的裝置在溫度15℃～35℃（預(yù)制艙全部配備空調(diào)系統(tǒng)）、濕度不超過75%（任

何情況下無凝露）、海拔范圍-1000m～4500m的環(huán)境中應(yīng)能正常工作；

b)裝置各組件應(yīng)無明顯加工缺陷或機(jī)械損傷，部件外表面應(yīng)進(jìn)行防腐處理，防腐涂層、鍍層應(yīng)完

整、均勻。

4.2.2噴放功能要求

按5.6規(guī)定的方法進(jìn)行測試，應(yīng)滿足如下要求：

a)裝置具備局部噴放功能，通過自動(dòng)、手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)局部噴放，在最不利點(diǎn)電池箱控制噴放抑制

劑的啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間不大于1s；

b)裝置具備應(yīng)急啟動(dòng)噴放功能，裝置通過應(yīng)急啟動(dòng)方式啟動(dòng)，要求啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間≤5s。

4.2.3啟動(dòng)延時(shí)要求

a)自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，預(yù)警裝置設(shè)置延時(shí)0s～10s可調(diào)，默認(rèn)延時(shí)0s；

b)手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，預(yù)警裝置設(shè)置延時(shí)0s～30s可調(diào)，默認(rèn)延時(shí)30s。

4.2.4電源要求

a)預(yù)警控制主機(jī)支持AC220V和DC24V兩種工況下運(yùn)行；

b)當(dāng)交流供電電壓變動(dòng)幅度在額定電壓（220V）的110%和85%范圍內(nèi)，頻率為50Hz±1Hz時(shí)，預(yù)

警控制主機(jī)應(yīng)能正常工作；

c)火災(zāi)抑制裝置應(yīng)具有可充電備用電源，其容量應(yīng)可使控制器在監(jiān)視狀態(tài)下工作8h，且裝置能

正常啟動(dòng)；

d)火災(zāi)抑制裝置主、備用電源均應(yīng)有工作狀態(tài)指示燈、故障指示燈。

4.2.5存儲(chǔ)要求

按5.7規(guī)定的方法進(jìn)行存儲(chǔ)性能試驗(yàn)，應(yīng)滿足如下要求：

a)溫度循環(huán)泄漏要求，不應(yīng)大于抑制劑充裝量的0.125%；

b)抑制劑存儲(chǔ)裝置壓力泄漏至報(bào)警臨界點(diǎn)時(shí)，應(yīng)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警誤差為設(shè)定值的±5%。

4.2.6零部件要求

按5.8規(guī)定的方法進(jìn)行零部件性能試驗(yàn)，應(yīng)滿足如下要求：

a)所有在系統(tǒng)噴放時(shí)會(huì)發(fā)生動(dòng)作的零部件，均應(yīng)做動(dòng)作可靠性測試；

b)所有零部件均應(yīng)滿足密封性要求、強(qiáng)度要求；

c)局部噴放用控制閥，應(yīng)能滿足在最大工作壓力下，完成打開與關(guān)閉。

4.2.7控火要求

按5.11規(guī)定的方法進(jìn)行，局部控火要求，主要針對鋰離子電池火災(zāi)，明火出現(xiàn)至撲滅時(shí)間不超過5s。

4.2.8電磁兼容性能要求

按照5.9規(guī)定的方法進(jìn)行，試驗(yàn)點(diǎn)包括控制或連接區(qū)域內(nèi)的任意點(diǎn)，應(yīng)至少符合GB/T17626.2-2018

中規(guī)定的靜電放電發(fā)生器接觸放電的8kV/30A第4級(jí)試驗(yàn)。

4.3環(huán)境適應(yīng)性能要求

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4.3.1高低溫性能

按5.10.1規(guī)定的方法試驗(yàn)，火災(zāi)抑制裝置在-10℃～50℃的環(huán)境中應(yīng)能正常工作。

4.3.2耐溫度變化性能

按5.10.2規(guī)定的方法試驗(yàn)，火災(zāi)抑制裝置在試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。

4.3.3耐鹽霧性能

按5.10.3規(guī)定的方法試驗(yàn)，火災(zāi)抑制裝置在試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。

4.3.4耐濕熱性能

按5.10.4規(guī)定的試驗(yàn)方法，火災(zāi)抑制裝置在試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。

5測試方法

5.1試驗(yàn)前檢查

5.1.1產(chǎn)品使用手冊檢查

使用手冊應(yīng)至少包含下列內(nèi)容：

a)抑制劑的充裝方式；

b)火災(zāi)抑制裝置簡介；

c)火災(zāi)抑制裝置主要性能參數(shù)；

d)火災(zāi)抑制裝置示意圖；

e)火災(zāi)抑制裝置操作程序；

f)裝置部件的名稱、型號(hào)規(guī)格、主要性能參數(shù)、安裝使用及維護(hù)說明、注意事項(xiàng)；

g)制造單位名稱、詳細(xì)地址、郵編和電話；

h)定期維護(hù)說明；

i)售后服務(wù)。

5.1.2外觀檢查

采用目測檢查管道、存儲(chǔ)裝置組成及其固定方式；檢查裝置標(biāo)簽、銘牌等；目測樣品有無加工缺陷、

表面涂覆缺陷、機(jī)械損傷等現(xiàn)象。

5.1.3試驗(yàn)要求

a)火災(zāi)抑制試驗(yàn)應(yīng)在40尺集裝箱（GB型，內(nèi)長度12.032m，內(nèi)寬度2.352m，內(nèi)高度2.385m；外

長度12.192m，外寬度2.438m，外高度2.591m）或其它等同環(huán)境內(nèi)進(jìn)行，測試前預(yù)制艙內(nèi)環(huán)

境溫度控制在15℃～35℃；

b)試驗(yàn)過程溫度探測采用k型熱電偶，量程滿足-200℃～800℃，熱電偶直徑不大于1mm；

c)數(shù)據(jù)記錄，采用無紙記錄儀自動(dòng)記錄，記錄儀采集頻率不小于10Hz；

d)管道壓力監(jiān)測傳感器選用準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.5的壓力變送器；

e)電磁靜電點(diǎn)火器輸入電壓AC220V，輸出電壓50kV，輸出方式高壓明火電弧，輸出頻率不小于

1Hz。

5.2絕緣性測試

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抑制劑絕緣性測試方法應(yīng)參照GB/T507-2002。

5.3降溫性能測試

5.3.1試驗(yàn)基本條件

抑制劑降溫試驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D1所示：

a)測試環(huán)境為室內(nèi)環(huán)境20℃±5℃，測試環(huán)境濕度不做硬性要求，開啟空調(diào)的情況下試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭?/p>

圍1m出風(fēng)速不得超過0.3m/s；

b)鑄鋁加熱板尺寸長100mm×寬100mm×厚20mm，加熱板正向抑制劑噴嘴面開3個(gè)深度1mm的φ

1mm圓孔，置于半封閉式不銹鋼容器內(nèi)，加熱板與容器間放置隔熱墊層（隔熱墊層的導(dǎo)熱系數(shù)

小于0.2mk/w），墊層厚度≥2mm；

c)抑制劑噴嘴與加熱板間距100mm±10mm，噴嘴不宜使用360度噴嘴；

d)抑制劑使用量為500g，抑制劑噴放剩余率不大于5%，抑制劑噴射到加熱板表面的投影面積不

得超過加熱板表面積的50%；

e)插入熱電偶采集實(shí)時(shí)溫度值。

圖1降溫模型布置示意圖，M1～M3為熱電偶

5.3.2降溫試驗(yàn)

a)開啟加熱，觀察溫度值達(dá)到300℃±10℃，關(guān)閉加熱；

b)噴放抑制劑，持續(xù)時(shí)間不超過60s，采集降溫?cái)?shù)據(jù)；

c)繪制抑制劑噴放后降溫曲線。

5.3.3降溫性能評(píng)價(jià)

抑制劑噴放后加熱板應(yīng)在120s內(nèi)降至200℃以下，應(yīng)符合4.3.1要求。

5.4材料相容性測試

抑制劑材料相容性測試方法參照GB25972-2010第5.4條，試驗(yàn)樣品材質(zhì)需更換為和抑制劑存儲(chǔ)裝置

的材質(zhì)相同。測試方法如下：

儀器、材料：a.外形尺寸75mm×15mm×1.5mm；b.200號(hào)及400號(hào)水砂紙；c.無水乙醇；d.電熱鼓

風(fēng)干燥箱；e.PE樣品瓶或PET樣品瓶；f.分析天平；g.游標(biāo)卡尺；f.10%檸檬酸二氫鈉水溶液。

操作步驟：

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a)取樣品4片，用200號(hào)水砂紙打磨，去掉氧化膜，再用400號(hào)水砂紙磨光，用硬毛刷在自來水

中沖刷、洗凈，最后用無水乙醇洗滌擦干。將處理好的鋼片放入60±2℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中

干燥30min，冷卻至室溫稱量樣品重量，并編號(hào)；

b)用游標(biāo)卡尺測量每個(gè)樣品的長、寬、厚，計(jì)算鋼片的表面積；

c)將處理好的樣品分別放入2個(gè)樣品瓶中，倒入抑制劑。將樣品完全浸入抑制劑中，并鋼片間不接觸，

然后密封瓶口；

d)將樣品瓶放入38℃±2℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中，連續(xù)保持14d；

e)從樣品瓶中取出樣品，分別用硬毛刷在自來水中沖刷腐蝕生成物（若洗不掉，用10%檸檬酸二氫

鈉水溶液浸泡至洗凈），用無水乙醇洗滌、擦干。然后放入60℃±2℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥

30min，取出冷卻至室溫稱量樣品重量，計(jì)算平均值。

腐蝕率按下列公式（1）計(jì)算：

C=1000×(m1－m2)/(14×A)………………（1）

式中：

C-腐蝕率，單位為毫克每天每平方米[mg/(d·dm2)]；

m1-每個(gè)樣品浸泡前的質(zhì)量，單位為克（g）；

m2-每個(gè)樣品浸泡后的質(zhì)量，單位為克（g）；

A-每個(gè)樣品的表面積，單位為平方分米（dm2）；

取四個(gè)樣品的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。

5.5生物毒性測試

生物毒性測試方法參照GB/T21605-2008中5.3.1的靜式染毒法，將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放在一定體積的密閉容

器（染毒柜）內(nèi)，加入一定量的受試樣品，并使其揮發(fā)，造成試驗(yàn)需要的受試樣品濃度的空氣。

5.6噴放功能測試

5.6.1試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c布置

抑制劑存儲(chǔ)裝置內(nèi)充裝抑制劑等體積水，并充壓至存儲(chǔ)壓力，搭建40尺集裝箱模型，集裝箱內(nèi)兩側(cè)

根據(jù)應(yīng)用場景布滿電池架，最遠(yuǎn)端一個(gè)電池架根據(jù)圖紙安裝電池箱模型，內(nèi)部設(shè)置應(yīng)急啟動(dòng)、溫度傳感

器、局部釋放管和噴嘴等。集裝箱圍護(hù)結(jié)構(gòu)（含門窗）承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)（內(nèi)外壓強(qiáng)差）不宜低于1200Pa，

并參照GB50370開設(shè)泄壓口。如圖2所示，在抑制劑存儲(chǔ)裝置出口處、局部釋放管道的最不利點(diǎn)噴嘴處

分別安裝壓力變送器，采用記錄儀同時(shí)監(jiān)測驅(qū)動(dòng)裝置電壓信號(hào)和壓力變送器信號(hào)。

圖2集裝箱內(nèi)布置示意圖

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5.6.2局部噴放試驗(yàn)

a)自動(dòng)模式下啟動(dòng)局部噴放，火災(zāi)抑制裝置控制系統(tǒng)設(shè)置到自動(dòng)狀態(tài)，觸發(fā)最不利點(diǎn)的電池箱傳

感器，抑制劑存儲(chǔ)裝置能根據(jù)設(shè)定程序啟動(dòng)容器閥和控制閥，其抑制劑（水替代）噴放到對應(yīng)

電池箱內(nèi)；驅(qū)動(dòng)裝置從監(jiān)測到啟動(dòng)電壓信號(hào)（抑制劑瓶組啟動(dòng)，抑制劑開始從瓶組進(jìn)入管道）

至最不利點(diǎn)處的壓力信號(hào)不小于0.5MPa（管道內(nèi)抑制劑到達(dá)末端噴嘴處開始釋放）的時(shí)間應(yīng)

滿足4.2.2的要求。

測試動(dòng)作流程如圖3所示：

圖3自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)作流程

b)手動(dòng)啟動(dòng)局部噴放，控制系統(tǒng)上手動(dòng)隨機(jī)啟動(dòng)控制閥，觀察對應(yīng)的電池箱釋放抑制劑（水替代）。

5.6.3應(yīng)急啟動(dòng)

屏蔽電子監(jiān)控設(shè)備，觸發(fā)應(yīng)急啟動(dòng)裝置，抑制劑存儲(chǔ)裝置應(yīng)能將抑制劑（水替代）從全淹沒管道噴

放，記錄應(yīng)急啟動(dòng)觸發(fā)時(shí)間與抑制劑存儲(chǔ)裝置開始噴放的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，其時(shí)間差應(yīng)滿足4.2.2的要求。

5.7存儲(chǔ)性能測試

5.7.1低壓報(bào)警測試

低壓報(bào)警開關(guān)安裝在壓力容器上，緩慢泄壓，測試其動(dòng)作響應(yīng)時(shí)的壓力，反復(fù)測試三次，取其平均

值，也可采用模擬量實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)裝置壓力代替低壓報(bào)警裝置。

5.7.2溫度循環(huán)泄漏測試

抑制劑存儲(chǔ)裝置年泄漏率的測試方法參照GB25972-2010第5.2.7條，測試結(jié)果應(yīng)滿足4.2.5要

求。

5.8零部件測試

5.8.1零部件動(dòng)作可靠性測試

容器閥、控制閥、單向閥、驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)反饋裝置等零部件的動(dòng)作可靠性測試方法參照GB

25972-2010第6.6的規(guī)定進(jìn)行。

5.8.2零部件密封性、強(qiáng)度要求

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T/CIAPS0015-2022

容器閥、控制閥、單向閥、驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)反饋裝置等零部件的動(dòng)作可靠性測試方法參照GB

25972-2010第6.3、6.4章節(jié)的規(guī)定進(jìn)行。

5.9電磁兼容性能測試

火災(zāi)抑制裝置按GB/T17626.2-2018規(guī)定的方法進(jìn)行電磁兼容測試，結(jié)果應(yīng)符合4.2.8的要求。

5.10環(huán)境適應(yīng)性測試

5.10.1高低溫試驗(yàn)

火災(zāi)抑制裝置按GB/T2423.1規(guī)定的方法進(jìn)行低溫試驗(yàn)，按GB/T2423.2規(guī)定的方法進(jìn)行高溫試

驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合4.3.1的要求。

5.10.2耐溫度變化性能

按GB/T2423.22中試驗(yàn)規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)的高溫和低溫分別設(shè)置為工作溫度的上下限；

在每一種溫度中的放置時(shí)間為2h；溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間為20min～30min；循環(huán)次數(shù)為5次?；謴?fù)到室溫后，使

火災(zāi)抑制裝置處于工作狀態(tài)，觀察火災(zāi)抑制裝置動(dòng)作過程。

5.10.3耐鹽霧試驗(yàn)

按GB/T2423.17中的規(guī)定進(jìn)行耐鹽霧試驗(yàn)；火災(zāi)抑制裝置在試驗(yàn)箱內(nèi)按儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)際安裝狀態(tài)或

其基本等同條件安裝，接插件處于正常插接狀態(tài)；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為16h；恢復(fù)到室溫后，使火災(zāi)抑制裝

置處于工作狀態(tài)，觀察火災(zāi)抑制裝置動(dòng)作過程。

5.10.4耐濕熱性能

按GB/T2423.4的規(guī)定對火災(zāi)抑制裝置進(jìn)行耐濕熱性能試驗(yàn)（高溫溫度為50℃）；試驗(yàn)時(shí)間為2個(gè)循

環(huán)（48h）；恢復(fù)到室溫后，使火災(zāi)抑制裝置處于工作狀態(tài)，觀察火災(zāi)抑制裝置動(dòng)作過程