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| 标准编号 | GB 44240-2024 (GB44240-2024) | | 中文名称 | 电能存储系统用锂蓄电池和电池组 安全要求 | | 英文名称 | Secondary lithium cells and batteries used in electrical energy storage systems - Safety requirements | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | K82 | | 国际标准分类 | 29.220.99 | | 字数估计 | 40,414 | | 发布日期 | 2024-07-24 | | 实施日期 | 2025-08-01 | | 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 44240-2024
Secondary lithium cells and batteries used in electrical energy storage systems - Safety requirements
电能存储系统用锂蓄电池和电池组
安全要求
Secondary lithium cells and batteries used in electrical energy storage
systems-Safety requirements
ICS 29.220.99
CCS K 82
中华人民共和国国家标准
2024-07-24发布
2025-08-01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
引言 ··· Ⅳ
1 范围 ···· 1
2 规范性引用文件 ···· 1
3 术语和定义 ···· 1
4 试验条件 ··· 5
4.1 试验的适用性 ···· 5
4.2 试验的环境条件 ···· 6
4.3 参数测量公差 ···· 6
4.4 温度测量方法 ···· 6
4.5 测试用充放电程序 ···· 6
4.6 型式试验 ···· 6
5 一般安全要求 ···· 9
5.1 一般安全性的考虑 ···· 9
5.2 安全工作参数 ···· 9
5.3 标识和警示说明 ···· 9
5.4 安全关键元器件 ··· 10
6 电池电安全 ···· 11
6.1 高温外部短路 ···· 11
6.2 过充电 ···· 11
6.3 强制放电 ···· 11
7 环境安全 ··· 12
7.1 低气压 ···· 12
7.2 温度循环 ···· 12
7.3 振动 ···· 13
7.4 加速度冲击 ···· 13
7.5 重物冲击 ···· 14
7.6 挤压 ···· 14
7.7 浅刺（模拟内部短路） ··· 15
7.8 热滥用 ···· 15
7.9 跌落 ···· 15
8 电池组系统电安全 ···· 17
8.1 电池组管理单元/电池组管理系统要求 ···· 17
8.2 试验样品 ···· 17
8.3 过压充电控制 ···· 18
8.4 过流充电控制 ···· 18
8.5 欠压放电控制 ···· 19
8.6 过热控制 ···· 19
9 其他要求 ··· 19
9.1 耐异常热 ···· 19
9.2 阻燃性 ···· 19
9.3 运输和安装过程中的电气绝缘检查 ····· 19
9.4 运输和安装过程中的短路保护 ··· 20
9.5 反向连接保护 ···· 20
9.6 电池组系统抗电强度 ··· 20
9.7 电池热失控与电池组系统热扩散 ····· 20
附录 A （规范性） 试验顺序 ···· 22
附录 B （规范性） 电池热失控试验程序 ····· 23
B.1 试验对象 ··· 23
B.2 试验方法 ··· 23
附录 C （资料性） 激光照射扩散试验程序（见 9.7） ···· 25
C.1 通则 ··· 25
C.2 试验条件 ··· 25
附录 D （资料性） 用激光以外的方法进行扩散试验的程序 ····· 27
D.1 概述 ··· 27
D.2 试验条件 ··· 27
D.3 启动热失控的方法 ··· 27
D.4 内部加热扩散试验程序示例 ···· 27
参考文献 ··· 31
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。
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。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出并归口。
引 言
本文件仅考虑锂蓄电池和电池组最基本的安全要求以提供对人身和财产安全的保护，而不涉及性能
和功能特性。
随着技术和工艺的进一步发展，必然会要求进一步修订本文件。
在本文件范围内锂蓄电池和电池组导致的危险是指：
漏液，可能会直接对人体构成化学腐蚀危害，或导致电池供电的电子设备内部绝缘失效间接造
成电击、着火等危险；
起火，直接烧伤人体，或对电池供电的电子设备造成着火危险；-
爆炸，直接危害人体，或损毁设备；-
过热，直接对人体引起灼伤，或导致绝缘等级下降和安全元器件性能降低，或引燃可燃液体；-
电击，由于电流流过人体而引起的伤害，例如烧伤、肌肉痉挛、心室纤维性颤动等。-
对于输出电压超过安全电压限值（直流 60 V）的电池组，可能直接会引发电击危险。而对于通过逆
变后能产生超过安全电压限值（直流 60 V或者交流峰值 42.4 V）的电池组，也同样可能会引发电击
危险。
在确定锂蓄电池或电池组采用何种设计方案时的优先次序：
首先，如有可能，优先选择安全性高的材料；-
其次，如果无法实行以上原则，则需设计保护装置，减少或消除危险发生的可能性，如增加保
护装置等；
最后，不能彻底避免的残留危险采用标识和说明。-
上述原则不能代替本文件的详细要求，仅为让设计者了解这些要求所依据的原则。
锂蓄电池和电池组的安全性与其材料选择、设计、生产工艺、运输及使用条件有关。其中使用条件
包含了正常使用条件、可合理预见的误使用、滥用及故障条件，还包括影响其安全的环境条件诸如温
度、海拔等因素。
锂蓄电池和电池组的安全要求覆盖上述所有因素对人员引起的危险。人员是指维修人员和使用
人员。
维修人员是指电子设备及其电池的维修人员，维修人员在有明显危险时能运用专业技能避免可能的
伤害。但是，需对维修人员就意外危险进行防护，例如用标识或警示说明以提醒维修人员有残留的
危险。
使用人员是指除维修人员以外的所有人员。安全保护要求是假定使用人员未经过如何识别危险的培
训，但不会故意制造危险状况而提出的。
电能存储系统用锂蓄电池和电池组
安全要求
1 范围
本文件规定了应用于电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全要求，描述了相应试验方法。
本文件适用于电能存储系统用锂蓄电池和电池组（以下简称为电池和电池组）。其中电能存储系统
应用包括但不限于：
电信；a）
中央应急照明和报警系统；b）
固定式发动机启动；c）
光伏系统；d）
大容量储能：并网/离网。e）
上述列举的电能存储系统并未包括所有的设备，因此未列出的设备也可能包含在本文件的范围内。
本文件范围内的电池组额定能量通常在 100 kWh以上，额定能量在 100 kWh及以下的电池组的安全
要求见 GB 40165。
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 2423.5 环境试验 第 2部分：试验方法 试验 Ea和导则：冲击
GB/T 2423.10 环境试验 第 2部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦）
GB/T 2423.21 电工电子产品环境试验 第 2部分：试验方法 试验M：低气压
GB/T 2423.22 环境试验 第 2部分：试验方法 试验 N：温度变化
GB 4943.1-2022 音视频、信息技术和通信技术设备 第 1部分：安全要求
GB/T 5169.16 电工电子产品着火危险试验 第 16部分：试验火焰 50 W水平与垂直火焰试验
方法
GB/T 5169.21 电工电子产品着火危险试验 第 21部分：非正常热 球压试验方法
GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB 31241-2022 便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
锂蓄电池 secondary lithium cell
由正极与负极之间的锂离子嵌入/脱出反应或锂氧化还原反应产生电化学能量的蓄电池。
注：电池一般包含锂盐和有机溶剂混合物组成的液态、溶胶或固态形式的电解质，以及金属或薄膜包装。由于尚未
安装外壳、与外部连接的端子及电子控制装置，不能在设备中使用。
[来源：IEC 63056:2020，3.7]
3.2
大型锂蓄电池 large secondary lithium cell
总质量超过 500 g的锂蓄电池。
注：该术语在本文件中简称为大型电池。
3.3
电池并联块 cell block
通过并联组成的一组电池，可能有也可能没有保护装置 [ 如熔断器或正温度系数热敏电阻
（PTC）]和监控电路。
注：由于尚未安装外壳、与外部连接的端子及电子控制装置，不能在设备中使用。
[来源：IEC 63056:2020，3.8]
3.4
模块 module
通过串联、并联或串并联组成的一组电池，可能有也可能没有保护装置 [如熔断器或正温度系数热
敏电阻（PTC）]和监控电路。
[来源：IEC 63056:2020，3.9，有修改 ]
3.5
电池包 battery pack
由一个或多个电池或模块电气联接的电能存储装置。
注1：它包括给电池组系统提供信息（如电池电压）的监控电路。
注2：它可能包含由终端或其他互联装置提供的保护罩。
[来源：IEC 63056:2020，3.10，有修改 ]
3.6
电池组系统 battery system
电池组 battery
由一个或多个电池、模块或电池包组成的系统。
注1：它有电池组管理系统，如果发生过充、过流、过放和过热等，电池管理系统会动作。
注2：如果电池制造商和用户达成协议，过放切断并不是强制性的。
注3：它可能包含冷却或加热装置，有的甚至包含了充放电模块和逆变模块等。
注4：多个电池组系统能组成一个大的电池组系统。
[来源：IEC 63056:2020，3.11，有修改 ]
3.7
大型锂蓄电池组 large secondary lithium battery
总质量超过 12 kg的锂蓄电池组。
注：该术语在本文件中简称为大型电池组。
3.8
电池组管理系统 battery management system；BMS
与电池组相连的，具有防止电池组过充、过流、过热、过冷以及过放（适用时）保护功能的集合，
用来监控和（或）管理电池组的状态，计算二次数据，报告数据和（或）控制环境以影响电池组的安
全、性能和（或）使用寿命。
注1：如果电池制造商与用户达成协议，过放切断并不是强制性的。
注2：BMS的功能可能在电池包上，也可能在使用电池组的设备上。
注3：BMS可能被分开，一部分在电池包内，一部分位于应用电池组的设备上。
注4：有时 BMS也被称为电池组管理单元（BMU）。
注5：BMS位置举例和电池组系统的组成见图 1。
[来源：IEC 63056:2020，3.12，有修改 ]
图 1 BMS 位置举例和电池组系统的组成
3.9
额定容量 rated capacity
制造商标明的电池或电池组容量。
注：单位为安时（Ah）。
3.10
荷电状态 state of charge；SOC
可用电池容量占额定容量的百分比。
3.11
标称电压 nominal voltage
用以标识电池或电池组电压的适宜的近似值。
3.12
额定能量 rated energy
由制造商标明的在规定条件下确定的电池或电池组的能量值。
注：通过标称电压乘以额定容量计算得出，能向上取整，单位为瓦时（Wh）或千瓦时（kWh）。
3.13
参考试验电流 reference test current
It
数值与额定容量（C）相同。
注：单位为安（A）。
3.14
充电上限电压 upper limited charging voltage
Uup
制造商规定的电池或电池组能承受的最高安全充电电压。
[来源：GB 31241-2022，3.11]
3.15
充电限制电压 limited charging voltage
Ucl
制造商规定的电池或电池组的额定最大充电电压。
[来源：GB 31241-2022，3.13]
3.16
放电终止电压 end of discharge voltage
Ude
制造商推荐的电池或电池组放电结束时的带载电压。
[来源：GB 31241-2022，3.14，有修改 ]
3.17
放电截止电压 discharge cut-off voltage
Udo
制造商规定的电池或电池组安全放电的最低带载电压。
[来源：GB 31241-2022，3.16,有修改 ]
3.18
最大充电电流 maximum charging current
Icm
制造商规定的最大恒流充电电流。
[来源：GB 31241-2022，3.17]
3.19
最大放电电流 maximum discharging current
Idm
制造商规定的最大持续放电电流。
[来源：GB 31241-2022，3.20]
3.20
上限充电温度 upper limited charging temperature
Tcm
制造商规定的电池或电池组充电时的最高温度。
[来源：GB 31241-2022，3.23]
3.21
下限充电温度 lower limited charging temperature
Tcl
制造商规定的电池或电池组充电时的最低温度。
[来源：GB 31241-2022，3.24]
3.22
上限放电温度 upper limited discharging temperature
Tdm
制造商规定的电池或电池组放电时的最高温度。
[来源：GB 31241-2022，3.25]
3.23
下限放电温度 lower limited discharging temperature
Tdl
制造商规定的电池或电池组放电时的最低温度。
[来源：GB 31241-2022，3.26]
3.24
破裂 rupture
由于内部或外部因素引起电池外壳或电池组壳体的机械损伤，导致内部物质暴露或溢出，但没有
喷出。
[来源：IEC 63056:2020，3.15]
3.25
漏液 leakage
非设计的，可见的液体电解质的漏出。
3.26
爆炸 explosion
电池或电池组的外壳剧烈破裂并且固体组件抛射出来产生的失效现象。
注：液体、气体或烟可能喷出。
[来源：IEC 63056:2020，3.16]
3.27
起火 fire
从电池、模块、电池包或电池组系统发出的持续时间大于 1 s的火焰。
注：火焰是由燃烧产生的，燃烧是一种发光发热的化学反应。火花不能称为火焰。
[来源：IEC 62619:2022，3.17，有修改 ]
3.28
热失控 thermal runaway
由放热反应引起的电池发生不可控温升的现象。
[来源：IEC 62619:2022，3.23]
3.29
型式试验 type test
对有代表性的样品所进行的试验，用于确定其设计和制造是否能符合本文件的要求。
[来源：GB 4943.1-2022，3.3.6.15，有修改 ]
4 试验条件
4.1 试验的适用性
只有涉及安全性时才进行本文件规定的试验。
除非另有规定，测试完成后的样品不要求还能正常使用。
4.2 试验的环境条件
除非另有规定，试验一般在下列条件下进行。
温度：25 ℃±5 ℃。a）
相对湿度：不大于75%。b）
气压：86 kPa～106 kPa。c）
4.3 参数测量公差
相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度应限定在下述公差范围内。
电压：±0.5％。a）
电流：±1％。b）
温度：±2 ℃。c）
时间：±0.1％。d）
尺寸：±1％。e）
质量：±1％。f）
上述公差包含了所用测量仪器的准确度、所采用的测试方法以及测试过程中引入的所有其他误差。
4.4 温度测量方法
采用热电偶法来测量样品的表面温度。温度测试点选取温度最不利点作为试验判定依据。
注：允许使用辅助方式寻找最不利点，如红外设备。
4.5 测试用充放电程序
4.5.1 测试用充电程序
电池或电池组采用下列方法之一进行充电：
制造商规定的方法；a）
以 0.2It 充电，当电池或电池组端电压达到充电限制电压（Ucl）时，改为恒压充电，直到充电电
流小于或等于 0.02It，停止充电。
b）
在充电前电池或电池组先按照 4.5.2 规定的方法进行放电，并静置 10 min，大型电池或电池组静置
30 min。
除非另有规定，优先推荐采用方法 a），当不可获得方法 a）的信息时，采用方法 b）。
4.5.2 测试用放电程序
电池或电池组以 0.2It 进行恒流放电至放电终止电压（Ude）。
对于不能在 0.2It 下恒流放电的电池组，准许在制造商规定电流下进行放电。
4.6 型式试验
4.6.1 样品的要求
除非另有规定，被测试样品应是客户将要接受的产品的代表性样品，包括小批量试产样品或是准备
向客户交货的产品，且生产后不超过 6个月。型式试验的样品与产品均不应使用梯次利用电池。
除非另有规定，若试验需要引入导线测试或连接时，引入导线测试或连接产生的总电阻应小于
20 mΩ。
4.6.2 样品的数量
除特殊说明外，每个试验项目的电池样品应为 3个，电池组样品应为 1个。
4.6.3 电池样品容量测试
电池样品的实际容量应大于或等于其额定容量，否则不能作为型式试验的典型样品。
电池先按照 4.5.1规定的充电程序充满电，静置 10 min，再按照 4.5.2规定的放电程序放电，放电时
所提供的容量即为电池的实际容量，大型电池静置 30 min。
当对容量测试结果有异议时，准许依据 25 ℃±2 ℃的环境温度作为仲裁条件重新测试。
4.6.4 样品的预处理
在进行 4.6.5 规定的试验项目前，应对样品进行如下预处理。
充放电循环a）
电池或电池组按照 4.5 规定的充放电程序进行两个充放电完整循环，充放电程序之间静置 10 min，
大型电池或电池组静置 30 min。
静电放电b）
电池组在进行完 a）充放电循环预处理后，按照 4.5.1 规定的充电程序充满电，还应按
GB/T 17626.2的规定对电池组每个输出端子进行 4 kV接触放电测试（±4 kV各 10次）和 8 kV空气放
电测试（±8 kV各 10次）。
注1：当在进行 a）充放电循环预处理时同时进行容量测试，取两次充放电完整循环后容量的较小值作为样品容量。
注2：跌落样品不做静电放电预处理。
注3：在预处理过程中如发生起火、爆炸、漏液等现象也认为是不符合本文件要求。
4.6.5 试验项目
表 1为电池的型式试验项目。
表 1 电池的型式试验
项目 章条号 试验内容 样品编号 b
试验条件
4.6.3 电池容量测试 全部
4.6.4 样品预处理 全部
一般安全要求a
5.2 安全工作参数
5.3.1 标识要求
电池电安全
6.1 高温外部短路 1～3
6.2 过充电 4～6
6.3 强制放电 7～9
环境安全
7.1 低气压 1～3
7.2 温度循环 1～3
7.3 振动 1～3
7.4 加速度冲击 1～3
7.5 重物冲击 10～12
表 1 电池的型式试验（续）
项目 章条号 试验内容 样品编号 b
环境安全
7.6 挤压 13～15
7.7 浅刺（模拟内部短路） 16～18
7.8 热滥用 19～21
7.9......
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