标准搜索结果: 'GB/T 36280-2018'
| 标准编号 | GB/T 36280-2018 (GB/T36280-2018) | | 中文名称 | 电力储能用铅炭电池 | | 英文名称 | Lead-carbon battery for electrical energy storage | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F19 | | 国际标准分类 | 27.180 | | 字数估计 | 38,346 | | 发布日期 | 2018-06-07 | | 实施日期 | 2019-01-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 36280-2018
Lead-carbon battery for electrical energy storage
ICS 27.180
F19
中华人民共和国国家标准
电力储能用铅炭电池
2018-06-07发布
2019-01-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语、定义和符号 1
4 规格 4
5 技术要求 4
6 检验规则 9
7 标志、包装、运输和储存 12
附录A(规范性附录) 试验方法 14
附录B(资料性附录) 试验数据记录表 27
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
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这些专利的责任。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由全国电力储能标准化技术委员会(SAC/TC550)归口。
本标准起草单位:中国电力科学研究院有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、双登集团股份
有限公司、广东电网有限责任公司电力科学研究院、超威电源有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、江
苏华富储能新技术股份有限公司。
本标准主要起草人:吴贤章、杨宝峰、谭建国、沈浩宇、孙大强、官亦标、胡娟、惠东、钟国彬、陈建、
刘孝伟、周明明、张楠、祝夫勤、刘家亮、吴战宇、薛奎网、朱明海、尹政、徐冬明、胡晨、王超。
电力储能用铅炭电池
1 范围
本标准规定了电力储能用铅炭电池的规格、技术要求、试验方法和检验规则等内容。
本标准适用于电力储能用铅炭电池。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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/T 191 包装储运图示标志
GB/T 2408 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
3 术语、定义和符号
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
铅炭电池 lead-carbonbattery
正极为二氧化铅、负极为铅炭复合电极、电解液为硫酸溶液的蓄电池。
3.1.2
电池单体 cel
实现化学能和电能相互转化的基本单元,由正极、负极、隔板、电解液、电池槽、电池盖和极柱等
组成。
3.1.3
电池簇 batterycluster
由电池单体采用串联、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、监测和保护电路、电气和通讯接口等部件。
3.1.4
电池系统 batterysystem
储能变流器直流侧母线所接入的1个及以上电池簇及其附属设施的组合,附属设施主要包括但不
限于汇流柜、监控柜、配电柜等所必需的组件及标识。
3.1.5
监测电池的电压、电流、温度等参数信息,并对电池的状态进行管理和控制的装置。
3.1.6
标称电压 nominalvoltage
用以标志或识别一种电池或一种电化学体系的适当的电压近似值。
3.1.7
额定充电功率 ratedchargingpower
在规定试验条件和试验方法下,电池可持续工作一定时间的充电功率,用Prcn表示。
3.1.8
在规定试验条件和试验方法下,电池可持续工作一定时间的放电功率,用Prdn表示。
3.1.9
额定功率 ratedpower
在规定试验条件和试验方法下,电池可持续工作一定时间的功率,包括额定充电功率、额定放电
功率。
3.1.10
初始化充电 initialcharge
在规定试验条件和试验方法下,使电池的充电状态初始化的过程。
3.1.11
初始化放电 initialdischarge
在规定试验条件和试验方法下,使电池的放电状态初始化的过程。
3.1.12
额定充电能量 ratedchargingenergy
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功率充电至充电终止电压时的充电
能量,用Ercn表示。
3.1.13
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功率放电至放电终止电压时的放电
能量,用Erdn表示。
3.1.14
电池在规定试验条件和试验方法下测得的充电能量,用Eicn表示。
3.1.15
电池在规定试验条件和试验方法下测得的放电能量,用Eidn表示。
3.1.16
能量效率 energyefficiency
在规定试验条件和试验方法下,电池的放电能量与充电能量的比值,用百分数表示。
3.1.17
在规定试验条件和试验方法下,电池的充电能量、放电能量分别与初始充电能量、初始放电能量的
比值,用百分数表示。
3.1.18
起火 fire
电池任何部位发生持续时间大于1s的燃烧,火花及拉弧不属于燃烧。
3.1.19
爆炸 explosion
电池槽盖破裂,伴随剧烈响声,且有固体物质等主要成分抛射。
3.1.20
漏液 leakage
电池内部液体泄漏到电池槽盖外部。
3.1.21
气体析出量 gasevolutionquantity
电池在过充电条件下对外排放的气体量。
3.1.22
防爆能力 explosion-proofability
电池在通常的过充电条件下,安全阀装置阻止外部火源点燃内部气体的能力。
3.1.23
电池在特殊工作方向时,耐受电解液传播所产生接地短路电流的能力。
3.1.24
电池塑料槽、盖受明火燃烧的能力。
3.1.25
电池在通常的过压充电条件下,对充电电流和温度的感应能力。
3.1.26
额定功率循环模式 constantpowerprofile
电池在规定条件下按照充放电程序,以额定功率充放电至设置的充、放电终止电压的运行模式。
3.1.27
电池在规定条件下按照充放电程序,以额定功率充放电至设置的充、放电终止电压并以恒压充电的
运行模式。
3.2 符号
下列符号适用于本文件。
n:电池的额定充放电小时率,其数值等于额定放电能量/额定放电功率。
η4:4小时率额定功率充放电能量效率,%。
Erc4:4小时率额定充电能量,电池单体的单位为W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或MW·h。
Erd4:4小时率额定放电能量,电池单体的单位为W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或MW·h。
Prc4:4小时率额定充电功率,数值为
4η4Erc4
,电池单体的单位为 W,电池簇、电池系统的单位为
kW或 MW。
Prd4:4小时率额定放电功率,数值为
4Erd4
,电池单体的单位为 W,电池簇、电池系统的单位为kW
或 MW。
Eic4:4小时率初始充电能量,电池单体的单位为W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或MW·h。
Eid4:4小时率初始放电能量,电池单体的单位为W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或MW·h。
ηn:n小时率额定功率充放电能量效率,%。
Ercn:n小时率额定充电能量,电池单体的单位为W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或MW·h。
Erdn:n小时率额定放电能量,电池单体的单位为 W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或
MW·h。
Prcn:n小时率额定充电功率,数值为
nηnErcn
,电池单体的单位为 W,电池簇、电池系统的单位为
kW或 MW。
Prdn:n小时率额定放电功率,数值为
nErdn
,电池单体的单位为 W,电池簇、电池系统的单位为kW
或 MW。
Eicn:n小时率初始充电能量,电池单体的单位为W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或MW·h。
Eidn:n小时率初始放电能量,电池单体的单位为W·h,电池簇、电池系统的单位为kW·h或MW·h。
4 规格
电力储能用铅炭电池的规格应采用易识别易读取的编码或文本形式标示于产品的外观或铭牌,规
格的标识应符合下列规则:
PbC-
铅炭电池
Class-
产品层级(Cel/Cluster/System)
EES
电力储能用
标称电压
Prcn-
额定充电功率
Erdn-
额定放电功率
Ercn-
额定充电能量
Erdn
额定放电能量
示例1:
铅炭电池单体,电力储能用,标称电压2V,额定充电功率250W,额定放电功率250W,额定充电能量1130W·h,额
定放电能量1000W·h,标识为:PbC-Cel-EES2V-250W-250W-1130W·h-1000W·h。
示例2:
铅炭电池簇,电力储能用,标称电压640V,额定充电功率80kW,额定放电功率80kW,额定充电能量372kW·h,
额定放电能量320kW·h,标识为:PbC-Cluster-EES640V-80kW-80kW-372kW·h-320kW·h。
示例3:
铅炭电池系统,电力储能用,标称电压640V,额定充电功率0.32MW,额定放电功率0.32MW,额定充电能量1.48MW
·h,额定放电能量1.28MW·h,标识为:PbC-System-EES640V-0.32MW-0.32MW-1.48MW·h-1.28MW·h。
5 技术要求
5.1 电气性能
5.1.1 电池单体
5.1.1.1 运行环境
电池单体运行环境应符合下列要求:
a) 环境温度:-20℃~55℃,推荐20℃~25℃;
b) 相对湿度:≤95%;
c) 大气压强:86kPa~106kPa。
5.1.1.2 外观
外观应无变形、漏液及裂纹,表面应干燥、无损伤、无污物,且规格、警示等标识清晰、正确。
5.1.1.3 极性
端子极性标识应正确、清晰。
5.1.1.4 初始充放电能量
电池单体初始充放电能量应符合下列要求:
a) 初始充电能量不应小于额定充电能量;
b) 初始放电能量不应小于额定放电能量;
c) 能量效率不应小于88%。
5.1.1.5 低温充放电性能
电池单体低温充放电性能应符合下列要求:
a) 0℃±2℃温度下的充电能量不应小于初始充电能量的75%;
b) 0℃±2℃温度下的放电能量不应小于初始放电能量的80%。
5.1.1.6 高温充放电性能
电池单体高温充放电性能应符合下列要求:
a) 45℃±2℃温度下的充电能量不应小于初始充电能量的96%;
b) 45℃±2℃温度下的放电能量不应小于初始放电能量的96%。
5.1.1.7 能量保持能力
5.1.1.7.1 室温能量保持能力
电池单体在25℃±2℃温度下的保持能量不应小于初始放电能量的95%。
5.1.1.7.2 高温能量保持能力
电池单体在45℃±2℃温度下的保持能量不应小于初始放电能量的90%。
5.1.2 电池簇
5.1.2.1 运行环境
电池簇运行环境应符合下列要求:
a) 环境温度:-20℃~55℃,推荐20℃~25℃;
b) 相对湿度:≤95%;
c) 大气压强:86kPa~106kPa。
5.1.2.2 外观
外观应无变形及裂纹,表面应干燥、无损伤、无污物,排列整齐、连接可靠,且规格、警示等标识清晰、
正确。
5.1.2.3 极性
端子极性标识应正确、清晰。
5.1.2.4 初始充放电能量
电池簇初始充放电能量应符合下列要求:
a) 初始充电能量不应小于额定充电能量;
b) 初始放电能量不应小于额定放电能量;
c) 能量效率不应小于86%。
5.1.2.5 一致性
5.1.2.5.1 电压一致性
电池簇电压一致性应符合下列要求:
a) 电池簇开路时,电池之间的端电压差值不应大于30mV(2V)、100mV(12V);
b) 电池簇放电时,电池之间的端电压差值不应大于200mV(2V)、600mV(12V)。
5.1.2.5.2 温度一致性
电池簇额定功率充放电过程中电池之间正、负极柱温度的温差不应大于10℃。
5.1.3 电池系统
5.1.3.1 运行环境
电池系统运行环境应符合下列要求:
a) 环境温度:-20℃~55℃,推荐20℃~25℃;
b) 相对湿度:≤95%;
c) 大气压强:86kPa~106kPa。
5.1.3.2 外观
设备、零部件及辅助设施的外观应无变形及裂纹,表面应干燥、无损伤、无污物,排列整齐、连接可
靠,且规格、警示等标识清晰、正确。
5.1.3.3 极性
端子极性标识应正确、清晰。
5.1.3.4 初始充放电能量
电池系统初始充放电能量应符合下列要求:
a) 初始充电能量不应小于额定充电能量;
b) 初始放电能量不应小于额定放电能量;
c) 能量效率不应小于86%。
5.2 安全性能
5.2.1 电池单体
5.2.1.1 过充电
电池单体0.25Prc4功率连续充电160h,电池不应鼓胀、起火、爆炸、漏液。
5.2.1.2 过放电
电池单体0.8Prd4功率放电30d,电池不应鼓胀、起火、爆炸、漏液。
5.2.1.3 阻燃能力
电池单体的电池槽、电池盖、连接条保护罩的阻燃能力应符合GB/T 2408中 HB级材料(水平级)
和V-0级材料(垂直级)的要求,带钢壳使用的电池的电池盖和连接条保护罩的阻燃能力应符合
GB/T 2408中HB级材料(水平级)和V-0级材料(垂直级)的要求。
5.2.1.4 耐接地短路能力
电池单体不应有腐蚀、烧灼迹象及槽盖的碳化。
5.2.1.5 抗机械破损能力
电池单体在规定的高度下跌落,电池槽体不应有破损及漏液。
5.2.1.6 热失控敏感性
电池单体恒定电压充电168h过程中,电池单体的温度≤60 ℃,每24h之间电流的增长率
ΔI≤50%。
5.2.1.7 气体析出量
在20℃及电池单体电压为1.2倍的额定电压充电条件下,电池单体平均对外释放出的气体量
Ge在标准状态下应≤5.1mL/(Wh·h)。
5.2.1.8 大功率放电
电池单体24Prd4功率放电结束后,电池端子、极柱及汇流排不应熔化或熔断,槽、盖不应熔化或
变形。
5.2.1.9 防爆能力
电池单体在正常使用情况下不会出现燃烧或爆炸,0.4Prc4功率过充电1h,当外遇明火时其内部不
应发生燃烧或爆炸。
5.2.2 电池簇
5.2.2.1 绝缘性能
电池簇各部分绝缘性能均不应小于2000Ω/V。
5.2.2.2 耐压性能
电池簇不应发生绝缘击穿或闪络现象。
5.2.3 电池系统
5.2.3.1 绝缘性能
电池系统绝缘性能的较小值不应小于500Ω/V,正、负极接口分别对电池系统金属外壳的绝缘性
能,按设备标称电压计算不应小于500Ω/V。
5.2.3.2 耐压性能
电池系统漏电流不应大于1mA,不应发生绝缘击穿或闪络现象。
5.2.3.3 电池管理系统监控与告警保护功能
5.2.3.3.1 监控功能
电池管理系统监控系统应显示但不限于下列监测信息:
a) 电池系统:电压、电流、输入/输出功率、通讯状态、充电/放电状态、能量状态(SOE)、荷电状态
(SOC)、健康状态(SOH)、绝缘状态、充/放电终止电压设定值、告警电压/电流设定值、保护电
压/电流设定值、电池单体电压极差、电池单体温度极差、异常告警状态等;
b) 电池簇:电压、电流、输入/输出功率、通讯状态、充电/放电状态、能量状态(SOE)、荷电状态
(SOC)、健康状态(SOH)、绝缘状态、充/放电终止电压设定值、告警电压/电流设定值、保护电
压/电流设定值、电池单体电压极差、电池单体温度极差、异常告警状态等;
c) 电池单体:电压、温度、充/放电终止电压设定值、告警电压/电流设定值、保护电压/电流设定
值、告警温度设定值、保护温度设定值等。
5.2.3.3.2 过压充电告警保护功能
电池系统中任一电池单体的电压分别达到充电告警电压限值和充电保护电压限值时,电池管理系
统应分别发出过压充电告警信息和过压充电保护信息。
5.2.3.3.3 过流充电告警保护功能
电池系统中任一电池簇的电流分别达到充电告警电流限值和充电保护电流限值时,电池管理系统
应分别发出过流充电告警信息和过流充电保护信息。
5.2.3.3.4 欠压放电告警保护功能
电池系统中任一电池单体的电压分别达到放电告警电压限值和放电保护电压限值时,电池管理系
统应分别发出欠压放电告警信息和欠压放电保护信息。
5.2.3.3.5 过流放电告警保护功能
电池系统中任一电池簇的电流分别达到放电告警电流限值和放电保护电流限值时,电池管理系统
应分别发出过流放电告警信息和过流放电保护信息。
5.2.3.3.6 过温告警保护功能
电池系统中任一电池单体的温度分别达到告警温度限值和保护温度限值时,电池管理系统应分别
发出过温告警信息和过温保护信息。
5.2.3.3.7 短路保护功能
电池系统应具备熔断器、快速开关等短路保护装置。
5.2.3.3.8 通信功能
电池系统应具有通信接口,通讯协议应采用基于CAN2.0、Modbus、101、104、61850等通信协议。
5.3 循环性能
5.3.1 额定功率循环耐久性
电池单体额定功率循环耐久性的循环次数不应小于1000次。
5.3.2 额定功率-恒压循环耐久性
电池单体额定功率-恒压循环耐久性的循环次数不应小于2000次。
6 检验规则
6.1 检验分类和检验项目
产品检验分为出厂检验和型式试验。检验分类和检验项目应符合表1的规定,试验方法见附录A。
表1 检验分类和检验项目
试验样品 序号 试验项目 出厂检验 型式试验
电池单体
1 外观检验 √ √
2 极性检测 √ √
3 初始充放电能量 √ √
4 低温充放电性能 √
5 高温充放电性能 √
6 室温能量保持能力 √
7 高温能量保持能力 √
8 过充电 √
9 过放电 √
10 阻燃能力 √
11 耐接地短路能力 √
12 抗机械破损能力 √
13 热失控敏感性 √
14 气体析出量 √
15 大功率放电 √
16 防爆能力 √
17 额定功率循环耐久性 √
18 额定功率-恒压循环耐久性 √
电池簇
1 外观检验 √ √
2 极性检测 √ √
3 初始充放电能量 √
4 电压一致性 √
5 温度一致性 √
6 绝缘性能 √
7 耐压性能 √
表1(续)
试验样品 序号 试验项目 出厂检验 型式试验
电池系统
1 外观检验 √ √
2 极性检测 √ √
3 初始充放电能量 √
4 绝缘性能 √
5 耐压性能 √
6 监控功能检查 √
7 过压充电告警保护功能 √
8 过流充电告警保护功能 √
9 欠压放电告警保护功能 √
10 过流放电告警保护功能 √
11 过温告警保护功能 √
12 短路保护功能 √
13 通信功能 √
6.2 出厂检验
每一批产品出厂前应进行出厂检验,出厂检验要求和样品数量应符合表2的规定。
表2 出厂检验要求和样品数量
序号 检验项目 要求(章条号) 试验方法(章条号) 样品抽样比例
外观检验(电池单体、电池
簇、电池系统)
5.1.1.2、5.1.2.2、5.1.3.2 A.2.1、A.3.1、A.4.1 100%
极性检测(电池单体、电池
簇、电池系统)
5.1.1.3、5.1.2.3、
5.1.3.3
A.2.2、A.3.2、A.4.2 100%
3 初始充放电能量(电池单体) 5.1.1.4 A.2.3 GB/T 2828.1S-4级标准
6.3 型式试验
6.3.1 型式试验条件
有下列情况之一应进行型式试验:
a) 新产品投产;
b) 厂址变更;
c) 停产超过一年后复产;
d) 结构、工艺或材料有重大改变。
6.3.2 型式试验要求和样品数量
型式试验要求和样品数量应符合表3的规定。
表3 型式试验要求和样品数量
试验样品 序号 试验项目 要求(章条号) 试验方法(章条号) 样品数量及编号
电池单体
1 外观检验 5.1.1.2 A.2.1
2 极性检测 5.1.1.3 A.2.2
3 初始充放电能量试验 5.1.1.4 A.2.3
1#~24#
4 低温充放电性能试验 5.1.1.5 A.2.4
5 高温充放电性能试验 5.1.1.6 A.2.5
1#、2#、3#
6 室温能量保持能力试验 5.1.1.7.1 A.2.6.1 4#、5#、6#
7 高温能量保持能力试验 5.1.1.7.2 A.2.6.2 7#、8#、9#
8 过充电试验 5.2.1.1 A.2.7 10#
9 过放电试验 5.2.1.2 A.2.8 11#
10 阻燃能力试验 5.2.1.3 A.2.9 12#
11 耐接地短路能力试验 5.2.1.4 A.2.10 13#
12 抗机械破损能力试验 5.2.1.5 A.2.11 14#
13 热失控敏感性试验 5.2.1.6 A.2.12 15#
14 气体析出量试验 5.2.1.7 A.2.13 16#
15 大功率放电试验 5.2.1.8 A.2.14 17#
16 防爆能力试验 5.2.1.9 A.2.16 18#
17 额定功率循环耐久性试验 5.3.1 A.2.17.1 19#、20#、21#
18 额定功率-恒压循环......
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