| 标准编号 | GB/T 33339-2025 (GB/T33339-2025) | | 中文名称 | 全钒液流电池系统测试方法 | | 英文名称 | Test method for vanadium flow battery system | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K82 | | 国际标准分类 | 29.220.01 | | 字数估计 | 12,124 | | 发布日期 | 2025-06-30 | | 实施日期 | 2026-01-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 33339-2016 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 33339-2025: 全钒液流电池系统测试方法
ICS 29.220.01
CCSK82
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 33339-2016
全钒液流电池系统测试方法
2025-06-30发布
2026-01-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
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 术语和定义 1
4 试验项目 1
5 试验准备 2
6 测试条件 2
7 测量仪器 3
8 试验方法 3
9 测试报告 6
附录A(资料性) 测试报告 7
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 33339-2016《全钒液流电池 系统测试方法》,与GB/T 33339-2016相比,除
结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
---更改了范围(见第1章,2016年版的第1章);
---更改了试验项目(见第4章,2016年版的第4章);
---增加了温度检查(见5.3);
---更改了测试环境条件(见6.1,2016年版的第6章);
---增加了直流电源要求(见6.2);
---更改了测量仪器及精度要求(见第7章,2016年版的第7章);
---增加了外观试验(见8.1);
---更改了“额定能量效率测试”(见8.2.1,2016年版的8.1.7);
---增加了“额定充电能量测试”和“额定放电能量测试”(见8.2.2、8.2.3);
---更改了“充电过载能力试验”和“放电过载能力试验”(见8.2.4、8.2.5,2016年版的8.1.11);
---更改了“高温储存性能测试”和“低温储存性能测试”(见8.2.6、8.2.7,2016年版的8.1.10、8.1.9);
---更改了“电堆电压一致性试验”(见8.2.8,2016年版的8.1.1);
---更改了“监测和保护功能测试”(见8.3,2016年版的8.1.14);
---更改了“绝缘电阻试验”(见8.4,2016年版的8.2.5);
---删除了“额定功率试验”“最大放电功率试验”“最大充电功率试验”“额定瓦时容量试验”“最大
瓦时容量试验”“容量保持能力试验”“状态参数精度试验”“SOC精度试验”“保护功能试验”
“过充电试验”“过放电试验”“阻燃性能试验”“氢气泄漏试验”(见2016年版的8.1.2~8.1.6、
8.1.8、8.1.12、8.1.13、8.2.1~8.2.4)。
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专利的责任。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)归口。
本文件起草单位:大连融科储能技术发展有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、机械工业
北京电工技术经济研究所、大力储能技术湖北有限责任公司、上海电气(安徽)储能科技有限公司、北京
低碳清洁能源研究院、清华大学、中国科学院金属研究所、中国电气装备集团科学技术研究院有限公司、
承德新新钒钛储能科技有限公司、液流储能科技有限公司、华北电力科学研究院有限责任公司、四川伟
力得能源股份有限公司、云南电网有限责任公司电力科学研究院、湖南省银峰新能源有限公司、杭州德
海艾科能源科技有限公司、浙江星辰新能科技有限公司、寰泰储能科技股份有限公司、山西国润储能科
技有限公司、北京绿钒新能源科技有限公司、中钠储能技术有限公司、山东电工电气集团高新液储科技
有限公司、中国质量认证中心有限公司、铅锂智行(北京)科技有限公司、河北超钒储能有限责任公司、
北京和瑞储能科技有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、北京安储科技有限公司、中国石油大学(北京)。
本文件主要起草人:吴静波、李先锋、果岩、史小虎、荣明林、杨霖霖、王宏刚、张华民、王保国、
严川伟、刘涛、刘建国、唐奡、于冲、季文姣、冯子洋、刘宗煜、王熙俊、陈继军、周鑫、吴雄伟、熊仁海、南逸、
程杰、陈培毅、张忠裕、孟青、胡波、朱建辉、曹勇、王会玲、汤勇、王刚、于伟、李浩然、孟琳、徐泉、程志明、
张弛、刘亚楠。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---2016年首次发布为GB/T 33339-2016;
---本次为第一次修订。
全钒液流电池系统测试方法
1 范围
本文件描述了全钒液流电池系统的试验方法。
本文件适用于全钒液流电池系统(以下简称“电池”)的研发、生产、制造和检测等。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 27418 测量不确定度评定和表示
GB/T 29840-2013 全钒液流电池 术语
GB/T 50063 电力装置电测量仪表装置设计规范
NB/T 42134 全钒液流电池管理系统技术条件
3 术语和定义
GB/T 29840-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
荷电状态 stateofcharge;SOC
全钒液流电池剩余可放出的能量与额定放电能量的比值。
4 试验项目
表1给出了电池的试验项目。
表1 试验项目
序号 试验项目 试验方法 试验顺序
1 外观 8.1 先于以下试验进行
2 绝缘电阻 8.4 先于以下试验进行
3 额定能量效率 8.2.1 -
4 额定充电能量 8.2.2 -
5 额定放电能量 8.2.3 -
6 充电过载能力 8.2.4 -
7 放电过载能力 8.2.5 -
表1 试验项目 (续)
序号 试验项目 试验方法 试验顺序
8 高温储存性能 8.2.6 -
9 低温储存性能 8.2.7 -
10 电堆电压一致性 8.2.8 -
11 监测和保护功能 8.3 -
5 试验准备
5.1 一般要求
下列各项内容应列入试验计划:
a) 目的;
b) 测试规范;
c) 测试人员资格;
d) 结果不确定度符合GB/T 27418的要求;
e) 对测量仪器的要求;
f) 测试参数范围的估计;
g) 数据采集。
5.2 数据采集和记录
数据采集系统和数据记录设备应满足采集频次与采集速度的需要,其性能应优于试验设备。
5.3 温度检查
试验进行前,确认电池电解液温度符合试验要求。
6 测试条件
6.1 环境条件
环境条件应符合下列要求:
a) 温度:25℃±5℃;
b) 相对湿度:5%~95%;
c) 海拔:≤2000m。
注:电解液温度由生产商根据电解液特性进行确定。
6.2 直流电源
直流电源应符合下列要求:
a) 电源电压允许偏差:-10%~10%;
b) 电源电压纹波系数:≤5%。
7 测量仪器
测量仪器应在计量检验校准合格有效期内,并应满足制造商规定的测量精度指标。表2规定了测
量参数及仪器精度要求。
表2 测量参数及仪器精度要求
序号 测量参数 仪器精度要求
1 仪表量程 按照GB/T 50063进行选择
2 电压测量 不低于0.5级,内阻不小于1kΩ/V
3 电流测量 不低于0.5级
4 电能测量 不低于0.5级
5 温度测量 分度值不大于1℃,标定准确度不应小于0.5℃
6 时间测量 按时、分、秒分度,准确度不小于±1s
8 试验方法
8.1 外观
目视检查外观。
8.2 电性能测试
8.2.1 额定能量效率测试
按照如下步骤进行电池额定能量效率测试:
a) 电池充电至100%SOC;
b) 电池以额定功率进行放电直至放电限制电压,若放电至0%SOC时尚未达到放电限制电压,
则放电至0%SOC时停止放电;
c) 无需间隔时间,电池以额定功率进行充电直至充电限制电压,若充电至100%SOC时尚未达
到充电限制电压,则充电至100%SOC时停止充电;
d) 无需间隔时间,电池以额定功率进行放电直至放电限制电压,若放电至0%SOC时尚未达到
放电限制电压,则放电至0%SOC时停止放电;
e) 重复步骤c)~d)2次,三次测试中停止充放电的条件保持一致;
f) 记录3次充放电循环[步骤c)和d)]的充放电能量和辅助能耗;
g) 按公式(1)分别计算3次充放电循环的电池额定能量效率,其平均值作为测试结果。
η=
Ed-Wd
Ec+Wc×
100% (1)
式中:
η ---电池额定能量效率;
Ed ---由测量仪器记录的电池的放电能量,单位为千瓦时(kWh);
Wd---由测量仪器记录的电池放电过程中所有辅助设备所消耗的能量,单位为千瓦时(kWh);
Ec ---由测量仪器记录的电池的充电能量,单位为千瓦时(kWh);
Wc---由测量仪器记录的电池充电过程中所有辅助设备所消耗的能量,单位为千瓦时(kWh)。
对于辅助能耗由电池自身供应的系统,测量仪器记录的充放电能量中已包含辅助设备所消耗的
能量。
8.2.2 额定充电能量测试
按照如下步骤进行电池额定充电能量测试:
a) 电池放电至0%SOC;
b) 无需间隔时间,电池以额定功率进行充电至充电限制电压,若充电至100%SOC时尚未达到
充电限制电压,则充电至100%SOC时停止充电,跳过步骤c);
c) 继续以充电限制电压恒压充电直至100%SOC;
d) 重复步骤a)~c)2次;三次测试中停止充电的条件保持一致;
e) 记录电池3次充电过程的充电能量和辅助能耗;
f) 按公式(2)分别计算3次电池的充电能量,其平均值作为测试结果。
Ece=Ec+Wd (2)
式中:
Ece---电池额定充电能量,单位为千瓦时(kWh);
Ec---由测量仪器记录的电池充电能量,单位为千瓦时(kWh);
Wd---由测量仪器记录的电池充电过程中所有辅助设备所消耗的能量,单位为千瓦时(kWh)。
注1:对于辅助能耗由电池自身供应的电池,测量仪器记录的充电能量即为电池的额定充电能量,即:Ece=Ec。
注2:每次测试的结果与计算出的Ece之差不能大于Ece的3%,否则该次测试数据作废,重新测试。
8.2.3 额定放电能量测试
按照如下步骤进行电池额定放电能量测试:
a) 电池充电至100%SOC;
b) 无需间隔时间,电池以额定功率进行放电至限制电压,若放电至0%SOC时尚未达到放电限
制电压,则放电至0%SOC时停止放电,跳过步骤c);
c) 继续以放电限制电压恒压放电直至0%SOC;
d) 重复步骤a)~c)2次;三次测试中停止放电的条件保持一致;
e) 记录电池3次放电过程的放电能量和辅助能耗;
f) 按公式(3)分别计算3次电池的放电能量,其平均值作为测试结果。
Ede=Ed-Wd (3)
式中:
Ede---电池的额定放电能量,单位为千瓦时(kWh);
Ed---由测量仪器记录的电池的放电能量,单位为千瓦时(kWh);
Wd---由测量仪器记录的电池每次放电过程中所有辅助设备所消耗的能量,单位为千瓦时(kWh)。
注1:对于辅助能耗由电池自身供应的电池,测量仪器记录的放电能量即为电池的放电能量,即:Ede=Ed。
注2:每次测试的结果与计算出的Ede之差不能大于Ede的3%,否则该次测试数据作废重新测试。
8.2.4 充电过载能力试验
8.2.4.1 按照如下步骤进行电池1.1倍充电过载能力试验:
a) 电池充电/放电至某指定SOC;
b) 电池以不低于1.1倍额定功率充电,充电时间不少于10min;
c) 重复步骤a)~b)2次,三次测试中步骤a)的指定SOC保持一致。
8.2.4.2 按照如下步骤进行电池1.2倍充电过载能力试验:
a) 电池充电/放电至某指定SOC;
b) 电池以不低于1.2倍额定功率充电,充电时间不少于1min;
c) 重复步骤a)~b)2次,三次测试中步骤a)的指定SOC保持一致。
8.2.5 放电过载能力试验
8.2.5.1 按照如下步骤进行电池1.1倍过载放电过载能力试验:
a) 电池充电/放电至某指定SOC;
b) 电池以不低于1.1倍额定功率放电,放电时间不少于10min;
c) 重复步骤a)~b)2次,三次测试中步骤a)的指定SOC保持一致。
8.2.5.2 按照如下步骤进行电池1.2倍过载放电过载能力试验:
a) 电池充电/放电至某指定SOC;
b) 电池以不低于1.2倍额定功率放电,放电时间不少于1min;
c) 重复步骤a)~b)2次,三次测试中步骤a)的指定SOC保持一致。
8.2.6 高温储存性能测试
按照如下步骤,进行电池高温储存性能测试:
a) 电池充电至100%SOC;
b) 电池停止充放电,将储罐内的电解液温度升高到不低于35℃并保持12h;
c) 将电解液温度恢复至生产商规定的测试温度范围;
d) 电池以额定功率进行放电直至放电限制电压;
e) 电池以额定功率进行充电直至充电限制电压;
f) 重复步骤d)~e)2次;
g) 按8.2.3规定的方法进行额定放电能量测试并记录相关数据。
注1:考虑到测试的可操作性,选用构成电池同型号的电堆、电解液组装成实现测试功能的小型电池进行
测试。
注2:小型电池电解液的量不小于1m3。
注3:若测试过程中,发现电解液产生结晶/沉淀,则测试终止,查找原因并整改后进行二次测试,若二次测试
中依然产生结晶/沉淀则直接判定未通过本项测试。
8.2.7 低温储存性能测试
按照如下步骤,进行电池低温储存性能测试:
a) 电池放电至0%SOC;
b) 电池停止充放电,将电解液温度降低到不高于5℃并保持12h;
c) 将电解液温度恢复至生产商规定的测试温度范围;
d) 电池以额定功率进行充电直至充电限制电压;
e) 电池以额定功率进行放电直至放电限制电压;
f) 重复步骤d)~e)2次;
g) 按8.2.3规定的方法进行额定放电能量测试并记录相关数据。
注1:考虑到测试的可操作性,选用构成电池同型号的电堆、电解液组装成实现测试功能的小型电池进行
测试。
注2:小型电池电解液的量不小于1m3。
注3:若测试过程中,发现电解液产生结晶/沉淀,则测试终止,查找原因并整改后进行二次测试,若二次测试
中依然产生结晶/沉淀则直接判定未通过本项测试。
8.2.8 电堆电压一致性试验
按照如下步骤进行电堆电压一致性试验:
a) 将电池充电至某SOC,确保在此SOC下,电池以额定功率放电时,单电池的电压大于1.2V;
b) 电池以额定功率放电至单电池电压1.2V;
c) 测量并记录每个电堆的电压Ustack,n;
d) 按公式(4)计算电堆充放电过程的电压极差系数。
κstack,n=
Ustack,n,max-Ustack,n,min
Ustack,n,ave
(4)
式中:
κstack,n ---电池在第n个测试点的电堆电压极差系数;
Ustack,n,max---所有电堆在第n个测试点的电压最大值,单位为伏特(V);
Ustack,n,min---所有电堆在第n个测试点的电压最小值,单位为伏特(V);
Ustack,n,ave---所有电堆在第n个测试点的电压平均值,单位为伏特(V)。
8.3 监测和保护功能测试
按NB/T 42134中规定的方法进行测试。
8.4 绝缘电阻试验
按表3选择合适电压等级的绝缘电阻仪测量电池正负极接口对地之间的绝缘电阻,试验电压施加
部位应包括电......
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