2022储能系统梯次利用磷酸铁锂电池技术要求与试验方法.docx

储能系统梯次利用磷酸铁锂电池技术要求与试验方法(2022)中国电力技术市场协会中华环保联合会中国电力技术市场协会中华环保联合会目 次1 范围 42 规范性引用文件 43 术语、定义和符号 44 规格 85 技术要求 96 检验规则 147 标志、包装、运输和储存 17附录A 18192储能系统梯次利用磷酸铁锂电池技术要求与试验方法1范围本文件规定了储能系统梯次利用退役电池的相关术语、定义，以及技术要求与试验方法本文适用于充放电倍率小于0.5C的梯次利用磷酸铁锂电池2规范性引用文件下列文件对于本文的应用是必不可少的，凡是注明日期的引用文件，仅注明日期的文件适用于本文件凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T 36276-2018 电力储能用锂离子电池GB/T 191 包装储运图示标志GB/T2408-2008 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划YD/T 2344.2-2015 通信用磷酸铁锂电池组 第2部分：分立式电池组3术语、定义和符号3.1.1磷酸铁锂电池 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，由电极、电解质、容器、极柱、还有隔离层组成的基本功能单元。

3.1.2电池单体 cell由一个电解液系统构成的磷酸铁锂电池，实现化学能和电能相互转化的基本单元，标称电压为3.2V3.1.3电池模块 battery module由电池单体采用串联、并联或串并联连接方式，且只有一对正负极输出端子的电池组合体，还宜包括外壳、管理与保护装置等部件3.1.4电池簇 battery cluster由电池模块采用串联、并联或串并联连接方式，且与储能变流器及附属设施连接后实现独立运行的电池组合体，还宜包括电池管理系统、监护和保护电路、电气和通信接口等部件3.1.5单体电池额定容量 rated capacity of single battery单体电池用设定的电流放电到终止电压所能放出的容量，单位安时（Ah）,是放电电流与放电时间的乘积3.1.6单体电池标称容量 nominal capacity of single battery指设计与制造电池时电池厂规定或保证电池在25℃±5℃下，应该放出最低限度的容量用10h率放电电流、截至电压2.7V时放出的额定容量C10表示，数值1.0C10，单位为安时（Ah）3.1.7终止电压 end of voltage电池单体/电池模块要求停止放电的电压。

3.1.8容量保存率 save rate of capacity电池模块在规定的环境条件下，存储一定时间后，在规定充放电条件下，电池模块可放出容量的能力3.1.9内阻 internal resistance电流流过电池单体/电池模块时，电池单体/电池模块输出端的电压变化所反应出来的阻值，用Ri表示，单位为欧姆（Ω）或毫欧（mΩ）额定充电电流 rated charging current在规定实验条件和实验方法下，电池可持续工作一定时间的充电电流3.1.11额定放电电流 rated discharging current在规定实验条件和实验方法下，电池可持续工作一定时间的放电电流3.1.12额定电流 rated current在规定实验条件和实验方法下，电池可持续工作一定时间的电流，包括额定充电电流、额定放电电流3.1.13额定充电容量 rated charging capacity 在规定试验条件和试验方法下．初始化放电的电池以额定充电电流充电至充电终止电压时的充电容量3.1.14额定放电容量 rated discharging capacity 在规定试验条件和试验方法下，初始化充电的电池以额定放电电流放电至放电终止电压时的放电容量。

3.1.15初始充电容量 initial charging capacity 电池在规定试验条件和试验方法下测得的充电容量3.1.16初始放电容量 initial discharging capacity 电池在规定试验条件和试验方法下测得的放电容量3.1.17容量效率 capacity efficiency 在规定试验条件和试验方法下，电池的放电容量与充电容量的比值，用百分数表示3.1.18倍率充放电 rate charging/discharging 在规定试验条件和试验方法下，以额定电流的倍数对电池进行充放电的方式3.1.19容量保持率retention rate of capacity 在规定试验条件和试验方法下，电池的充电容量、放电容量分别与初始充电容量、初始放电容量的比值，用百分数表示3.1.20壳体 case将电池单体内部部件封装并防止与外部直接接触的保护部件，是电池单体的容器3.1.21起火 fire电池任何部位发生持续时间大于1 s的燃烧，火花及拉弧不属于燃烧3.1.22爆炸 explosion电池壳体破裂，伴随剧烈响声，且有固体物质等主要成分抛射3.1.23热失控 thermal runaway 电池单体内部放热反应引起不可控温升的现象。

3.1.24漏液 leakage电池内部液体泄漏到电池壳体外部3.1.25热失控扩散 thermal runaway diffusion电池模块内的电池单体发生热失控后触发与其相邻或其他部位的电池单体发生热失控的现象3.1.26绝热温升 adiabatic temperature rise电池单体处于绝热环境中，由其内部产生或从外部吸收的热量使电池单体温度升高的现象3.2符号下列符号适用于本文件C10：额定容量，指设计与制造电池时电池厂规定或保证电池在25℃±5℃下，应该放出最低限度的容量用10h率放电电流、截至电压2.7V时放出的额定容量C10表示，数值1.0C10，单位为安时（Ah）I10：10h率放电电流用I10表示，数值为0.1C10，单位为安培（A）充放电电流要求(LFP-Gr体系）：充放电电流范围：0-10I10，充电默认值：1.0I10，放电电流默认值为1.0I10完全充满电方式：在环境25℃±2℃条件下，以规定电流充电，当电池单体/电池组电压达到规定上限电压时，搁置1h（或企业提供的不高于1h的搁置时间）实测基准容量（初始容量）：按照规定充放电要求循环5次，当连续3次试验结果的极差小于额定容量的7%，可提前结束试验，取样品后三次测试容量平均值作为该单体电池/电池模块的10小时率实测基准容量Ce4规格储能系统梯次利用退役电池的规格信息应复合下列规则Li-Level-EES V-IP-IP'-C10额定容量额定放电电流额定充电电流标称电压电力储能用层级（Cell/Module/Cluster）锂离子电池示例1：锂离子电池单体，电力储能用，标称电压3.2V，额定充电电流20A，额定放电电流20A，额定容量200Ah,标识为：Li-Cell-EES 3.2V-20A-20A-200Ah。

示例2：锂离子电池模块，电力储能用，标称电压51.2V，额定充电电流20A，额定放电电流20A，额定容量200Ah,标识为：Li-Module-EES 51.2V-20A-20A-200Ah示例3：锂离子电池簇，电力储能用，标称电压512V，额定充电电流20A，额定放电电流20A，额定容量200Ah,标识为：Li-Cluster-EES 512V-20A-20A-200Ah5技术要求5.1一般要求5.1.1外观电池单体表面应干燥、平整无毛刺、无外伤、无污物，且标识清晰、正确；电池模块表面应清洁，无明显变形，无机械损伤，接口触点无锈蚀；电池模块表面应有必需的产品标识，且标识清楚；电池模块的正、负极端子及极性应有明显标记，便于连接；电池模块的电源接口、通讯（或告警）接口应有明确标识；电池单体及电池模块应进行走线布局设计,使电池连接线、控制线布局美观、整齐电池簇设备零部件及辅助设施表面应干燥、无外伤、无污物，排列整齐、连接可靠，且标识清晰、正确5.2基本性能要求5.2.1初始充放电容量要求5.2.1.1电池模块电池模块初始充放电容量应符合下列要求：初始充电容量不小于额定充电容量；初始放电容量不小于额定放电容量；容量效率不低于90%；试验样品的初始充电容量的极差平均值不大于初始充电容量平均值的7%;试验样品的初始放电容量的极差平均值不大于初始放电容量平均值的7%。

5.2.1.2电池簇电池簇初始充放电容量应符合下列要求：初始充电容量不小于额定充电容量；初始放电容量不小于额定放电容量；能量效率不小于88%5.2.2倍率充放电性能电池模块倍率充放电性能应符合下列要求:按照A.3.11步骤进行测试，环境温度放电电流电池容量要求25℃1.0I10记录放电容量Ce应≥60%原始容量，电池无变形、无爆裂3.3I10放电容量应不低于Ce的95%，电池组外观无变形、无爆裂10I10放电容量应不低于Ce的90%，电池组外观无变形无、爆裂5.2.3高温放电性能按照A.3.12步骤进行测试，55℃±2℃下放电容量不低于初始容量的90%，且电池模块外观不变形、无爆裂；5.2.4低温放电性能电池模块低温充放电性能应符合下列要求：按照A.3.13步骤进行测试，0℃±2℃下放电容量不低于初始容量的80%，且电池模块外观不变形、无爆裂；-10℃±2℃下放电容量不低于初始容量的70%，且电池模块外观不变形、无爆裂；5.2.5荷电保持与容量恢复能力按照A.3.14步骤进行测试电池模块室温荷电保持与容量恢复能力应符合下列要求：容量保持率不小于90%；容量恢复率不小于95%；5.2.6循环性能电池模块循环性能应符合下列要求：循环次数达到500次时，容量保持率不小于90%;5.2.7绝热温升应提供绝热条件下电池单体不同溫度点对应的温升速率数据表，且应提供根据记录的试验数据作出的温度-温升速率曲线。

5.2.8一致性要求5.2.8.1电池模块电池模块内各电芯应为同一原始生产厂家、型号规格相同、材料体系相同的产品，且符合下列要求：静态开路电压差：电池模块完全充电后，静置1h，单体电池之间的静态开路电压最大值与最小值的差值应≤100mV；单体容量差：电池模块内单体电池之间容量的最大值、最小值的差值和平均值的比应不大于15% ；5.2.8.2电池簇电池簇内各电芯应为同一原始生产厂家、型号规格相同、材料体系相同的产品，且符合下列要求：静态开路电压差：电池模块完全充电后，静置1h，单体电池之间的静态开路电压最大值与最小值的差值应≤150mV；电池模块容量差：电池簇内电池模块之间容量的最大值、最小值的差值和平均值的比应不大于20% ；5.2.9安全性能5.2.9.1过充电将电池单体按照A.2.2规定进行试验，不应起火、爆炸；将电池模块按照A.3.3规定进行试验，不应起火、爆炸5.2.9.2过放电将电池单体按照A.2.3规定进行试验，不应起火、爆炸将电池模块按照A.3.4规定进行试验，不应起火、爆炸。