电力储能用锂离子电池检测实施细则 作业指导书

作业指导书

检测实施细则

文件名称：电力储能用锂离子电池检测实施细则

文件编号：CVTC－QR－DO－3－18

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受控号

1 目的

用于指导本检测公司试验人员正确按照标准要求进行《电力储能用锂离子电池》项目的检测，保证检测数据及结果的准确性和重现性。

2 适用范围

适用于电力储能用锂离子电池的电性能和安全性能项目的检测。

3 检测依据

GB/T 36276-2018《电力储能用锂离子电池》

4 试验前准备

项目

内容或要求

4.1人员要求

试验人员至少为2人，且为经过培训、考核合格，并授权的人员。

4.2样品确认

检查样品外观是否完好无损；

核查样品参数是否与资料一致；

确认样品状态是否满足检测要求，检查样品标签状态，并对样品进行预处理。

除有特殊规定，蓄电池系统进行环境可靠性、机械可靠性和安全性试验时，均以生产厂商规定的满电态进行试验。

电池单体、模组、电池簇进行试验前都需进行初始化充电，试验前样品准备应符合下列要求：

1）电池模块和电池簇在进行基本性能或循环性能试验时，应将试验装置与电池的高压低压装置连接，开启电池的被动保护功能，电、热管理装置可根据需要工作；2）电池模块在进行安全性能试验时，附加的主动保护线路或装置应在试验前断开或除去；

3）试验装置应检测和控制电池的工作状态和电压、电流等工作参数

检验人员需穿戴绝缘手套、绝缘胶鞋和绝缘防护服进入试验现场进行试验操作。

4.3设施/场地

（无）

4.4环境条件

除另有规定外，试验应在温度为25℃土5℃，相对湿度为15%～90%，大气压力为86 kpa～106 kpa的环境中进行。

4.5试剂耗材

（含标准物质）

（无）

4.6 防护措施

绝缘手套，劳保鞋

4.7设备确认

通用要求

设备标识：

1、设备状态标识（绿色-正常）；

2、设备唯一性标识（设备编号）；

3、设备计量标识（合格，处于有效期内）。

标准要求

设备名称

量程

精度（1扩展不确定度/2最大允许差/3准确度等级）

充放电装置装置

-

电压、电流、功率0.1%FS

温湿度准确度

-

温度±1℃，湿度±3%

温湿度波动度

-

温度≤2℃，湿度≤5%

时间测量装置

-

±0.1s

尺寸测量装置

-

±1mm

质量测量装置

-

准确度0.1%FS，误差≤0.5%

推荐使用设备

设备名称

设备编号

型号规格

量程

精度（1扩展不确定度/2最大允许差/3准确度等级）

动力电池组工况模拟测试系统

J10～0766

NE300S

电流：-400～400A；电压：20～750V；

电流：精度0.1%FS

电压：精度0.1%FS

数字绝缘电阻表

J11-0664

F1508

50～1000V，50MΩ～10GΩ

——

电动振动试验系统

J10-0800

ES-200LS3-650

2-2200Hz，承重2t，推力20t

——

高低温冲击试验箱

J10-0681

TC7010

-70～150℃

±2℃

数据采集仪

J10-0746

LR8431-30

10通道，采样速率100Hz，100mV～60V，-200～2000℃

——

汽车非金属油箱耐火试验台

J10-0376

——

承重2t

——

盐雾腐蚀试验箱

J10-0784

SFT1000P-F

温度：10℃～100℃，湿度：20~98%

——

大电流短路试验机

J10-0991

BE-XL-10000A

0~10000A，0~1000V

——

单翼跌落试验机

J10-0339

——

——

——

动力电池测试系统

J10-0628

FTV4-300/45-100

电流：-300～300A；电压：0～100V，

电流：精度0.1%FS

电压：精度0.1%FS

动力电池测试系统

J10-0629

FTV2-300/45-60

电流：-300～300A；电压：-60～60V，

电流：精度0.1%FS

电压：精度0.1%FS

动力电池测试系统

J10-0630

MCV12-100/15-10BP

电流：-100～100A；电压：-10～10V，

电流：精度0.1%FS

电压：精度0.1%FS

高低温试验箱

J10-0662

SDK710F

温度：-70℃～150℃

温度偏差：±2℃

垂直冲击试验台

J10-0801

SY10-1500

最大加速度：100g；台面尺寸：2000×1500mm

——

电池包挤压试验台

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跌落

将电池模块初始化充电后，将电池模块的正极或负极端子朝下从1.2m高度处自由跌落到水泥地面上1次，观察1h，应不爆炸、不起火。

拉好警戒线，预防电池起火、爆炸，做好灭火准备，灭火时，人员应穿戴防火装备

程序

操作步骤

注意事项

挤压

将电池模块初始化充电后，按下列条件进行试验，应不爆炸、不起火。

6) 挤压方向：垂直于单体电池排列方向；

7) 挤压板形式：半径为75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度（L）大于被挤压电池的尺寸，但不大于1m；

8) 挤压速度：（5±1）mm/s；

9) 挤压程度：电池模块变形量达到30%或挤压力达到（13±0.78）kN时停止挤压；

10) 保持10min。观察1h，应不起火、不爆炸。

拉好警戒线，预防电池起火、爆炸，做好灭火准备，灭火时，人员应穿戴防火装备

盐雾

将电池模块初始化充电后，放入盐雾箱，在15℃～35℃下喷盐雾2h。喷雾结束后，将测试对象转移到湿热箱中贮存20h～22h，温度为（40±2）℃，相对湿度为（93±3）%，组成一个循环。将这一循环再重复三次，然后在试验标准大气条件[温度为（23±2）℃，相对湿度为45%～55%下贮存3天，组成一个周期。重复进行4个周期测试,观察1h。

要求：电池模块应不起火、不爆炸、不漏液，外壳应无破裂现象。

每隔一段时间检查电池状态是否异常

高温高湿

将电池模块初始化充电后，放入湿热箱中，在温度为（45±2）℃、相对湿度为（93±3）%的条件下贮存3d，观察1h。

要求：电池模块应不起火、不爆炸、不漏液，外壳应无破裂现象。

每隔一段时间检查电池状态是否异常

热失控

扩展

将电池模块初始化充电后，按照GB/T 36276-2018中A.3.19的热失控测试条件进行试验，测试对象应不起火、不爆炸。

拉好警戒线，预防电池起火、爆炸，做好灭火准备，灭火时，人员应穿戴防火装备

3）电池簇

程序

操作步骤

注意事项

外观

设备、零部件及辅助设施外观应无变形及裂纹，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。

在光线良好情况下，以目视法检查外观

初始充放电能量

在25℃±2℃下，电池簇充放电能量试验按下列步骤进行：

（a）电池簇按照GB/T 36276-2018中A.1.3.2进行初始化放电；

（b）电池簇以Prcn恒功率充电至任一单体、任一模块或簇的充电终止电压，静置1h；

（c）电池簇以Prdnˊ恒功率放电至任一单体、任一模块或簇的放电终止电压，静置1h；

（d）重复b）～c）2次，以3次试验的均值作为结果。

要求

（a）初始充电能量应不小于额定充电能量；

（b）初始放电能量应不小于额定放电能量；

（c）能量效率不小于92%

接线的时候，需注意样品正负极是否接反，

充放电程序运行之前，检查程序的保护条件是否已设置正确

绝缘性能

（b）对电池簇进行初始化充电；

（c）将电池簇的正、负极与外部装置断开，如电池簇内部有接触器应将其处于吸合状态；如电池簇附带绝缘电阻监测系统，应将其关闭，对不能承受绝缘电压试验的元件，测量前应将其短路或拆除；

（c）按表A.5选择合适电压等级的绝缘电阻测量仪进行测试。

要求电池簇正极与外部裸露可导电部分之间、电池簇负极与外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻均不应小于1000Ω/V。

表A.5 绝缘电阻测量仪电压等级

电池模块最大工作电压Umax V测量仪的电压等级VUmax＜500500500≤Umax＜10001000Umax≧10002500

操作人员注意戴好绝缘手套，穿好绝缘鞋，防止触电

耐压性能

（a）对电池簇进行初始化充电；

（b）将电池簇的电源断开，主电路的开关和控制设备应闭合或旁路；对半导体器件和不能承受规定电压的元件，应将其断开或旁路；安装在带电部件和裸露导电部件之间的抗扰性电容器不应断开，试验开始时施加的电压不应大于规定值的50%，然后在几秒之内将试验电压平稳增加至规定的最大值并保持5s;

（c）实验条件：试验电压施加部位应包括电池簇正极与外部裸露可导电部分之间和电池簇负极与外部可导电部分之间；可采用交流电压或等于规定交流电压峰值的直流电压进行试验，交流或直流试验电压有效值不应大于规定值的5%；交流电源应具有足够的功率以维持试验电压，可不考虑漏电流，此试验电压应为正弦波，且频率为45Hz～62Hz；按标准GB/T 36276-2018中A.3.11选择合适的电压值。电池簇应不发生击穿或闪络现象。

操作人员注意戴好绝缘手套，穿好绝缘鞋，防止触电

6.试验后处理

处理内容

注意事项

现场处理：清理现场，切断水、电、气、汽等管路，整理试验现场，维持整洁。

注意观察电池状态，防止电池起火、爆炸

设备处理：清理内外部，记录设备情况。

注意观察电池状态，防止电池起火、爆炸

样品处理：整理试验后样品，依序拍照。

注意观察电池状态，防止电池起火、爆炸

记录处理：纸质、电子（视频、照片、数据）记录的存档。

——

7.检测过程中异常情况的处理

事项

异常情况

处理措施

7.1电池样品异常

1.电池意外起火

2.拆接电芯过程中如有线束、扳手短接于电芯正负极并发红发烫的情况

3.测试过程中如有电芯发烫发鼓、线束发烫熔融的现象

4.听见环境试验箱有爆炸声响

1.在实验室旁边做一个海水池，一旦电池包意外起火，立即扔进海水池。

2.拆接电芯过程中如有线束、扳手短接于电芯正负极并发红发烫的情况，应立刻取下短接物品，并将电芯置于防爆箱或者处置池中。

3.测试过程中如有电芯发烫发鼓、线束发烫熔融的现象，应立刻停止试验程序，待冷却后对电芯进行处置。

测试过程中如有小火苗等现象，应立刻停止试验程序并用毛巾等扑灭火苗，待冷却后对电芯进行处置。

测试过程中如有火焰等现象，应立刻穿戴防护头盔，使用二氧化碳灭火器进行灭火操作。

4.如听见环境试验箱有爆炸声响，应立刻切断相关测试设备电源，疏散周边，进行远距离观察，确定反应停止后，穿戴全套消防服、头盔、防毒面具，准备好二氧化碳灭火器，再开箱进行处置。