ICS29.220.01 K82 中华人民共和国国家标准 GB/T32509—2016 全钒液流电池通用技术条件 Generalspecificationforvanadiumflowbattery 2016-02-24发布 2016-09-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 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 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 技术要求 1 ………………………………………………………………………………………………… 5 试验方法 3 ………………………………………………………………………………………………… 6 检验规则 7 ………………………………………………………………………………………………… 7 标志、使用说明书 8 ………………………………………………………………………………………… 8 包装、运输、贮存 9 ………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T32509—2016 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)归口。 本标准主要起草单位: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。 本标准参加起草单位:北京普能世纪科技有限公司、中国电力科学研究院、中国电器工业协会、清华 大学、防化研究院第一研究所、上海神力科技有限公司、承德万利通实业集团有限公司、国网电力科学研 究院、中国科学院金属研究所、安徽美能储能系统有限公司。 本标准主要起草人:张华民、李颖、王晓丽、郑琼、马相坤、卢琛钰、高素军、陈晨。 本标准参与起草人:赵延龄、来小康、田超贺、王保国、尹海涛、张若谷、陈继忠、程杰、张玉贤、徐艳、 苗锁贵、李霞、莫桓、李爱魁、严川伟、秦小州。 ⅢGB/T32509—2016 全钒液流电池通用技术条件 1 范围 本标准规定了全钒液流电池系统(以下简称电池系统)的技术要求、试验方法、检验规则、标志、使用 说明书、包装、运输和贮存。 本标准适用于各种规格的全钒液流电池系统。 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/T2408—2008 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法 GB/T9969 工业产品使用说明书 总则 GB/T29840 全钒液流电池 术语 3 术语和定义 GB/T29840界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 容量恢复能力 capacityrecoveryability 电池瓦时容量衰减到额定瓦时容量的80%以下时,经过操作使瓦时容量至少恢复到额定值的80% 以上的能力。 注:为不添加新电解液、不更换电解液的操作。 3.2 单元电池系统 unitbatterysystem 由一个或者多个模块通过电路连接所构成的独立集合体。该单元电池系统通过与一个变流器相连 实现充放电功能。 4 技术要求 4.1 工作环境 电池系统的工作环境如下: ———温度:0℃~40℃; ———海拔:≤1000m; ———空气湿度:5%~95%。 4.2 外观 电池系统按5.3检验时,外表应保持清洁,平整、无变形,无电解液析出和泄漏现象,且标志清晰 完好。 1GB/T32509—2016 4.3 额定瓦时容量 电池系统按5.4进行试验,瓦时容量应不低于制造商提出的标称值。 4.4 额定功率 电池系统按5.5进行试验,功率应不低于制造商提出的标称值。 4.5 电池系统额定能量效率 电池系统按5.6进行试验,电池系统额定能量效率应满足以下要求: ———额定功率小于10kW的电池系统,额定能量效率应大于50%; ———额定功率为10kW~100kW的电池系统,额定能量效率应大于60%; ———额定功率大于100kW的电池系统,额定能量效率应大于65%。 4.6 容量保持能力 电池系统按5.7试验,电池系统瓦时容量保持率应大于90%。 4.7 低温储存性能 电池系统按5.8试验,放电瓦时容量应不小于额定瓦时容量的95%。 4.8 高温储存性能 电池系统按5.9试验,放电瓦时容量应不小于额定瓦时容量的95%。 4.9 过充电保护 电池系统应具有过充电保护措施,按5.10进行试验后,电池系统可以正常工作。 4.10 过放电保护 电池系统应具有过放电保护措施,按5.11进行试验后,电池系统可以正常工作。 4.11 充电特性曲线 电池系统按5.12进行试验,应提供以下参考充电特性曲线: a) 充电瓦时容量-时间; b) 充电瓦时容量-SOC; c) 电池电压-时间。 4.12 放电特性曲线 电池系统按5.13进行试验,应提供以下参考放电特性曲线: a) 放电瓦时容量-时间; b) 放电瓦时容量-SOC; c) 电池电压-时间。 4.13 阻燃性能 电池系统按5.14进行试验后,其外壳、储罐、管路及内部相关重要部件应符合GB/T2408—2008 中8.4.2HB40(水平级)和9.4V-0(垂直级)的要求。 2GB/T32509—2016 4.14 氢气浓度 电池系统按5.15进行试验,氢气的体积百分数应低于2%。 4.15 绝缘电阻 电池系统按5.16进行试验,绝缘电阻应不小于1MΩ。 4.16 短路保护 电池系统应具有短路保护功能。 4.17 防渗漏 电池系统应配备防止电解液渗漏的装置或措施,电堆支架、电池系统箱体外壳等应进行防腐蚀 处理。 5 试验方法 5.1 试验条件 除非另有要求,否则试验应在本标准规定的环境条件下进行: ———环境温度:25℃±5℃; ———空气湿度:5%~95%。 除非制造商另有要求,否则试验应在本标准规定的测试条件下进行: ———电解液温度:30℃±5℃。 5.2 测试仪器 测试仪器的精度要求如下: ———电压表:准确度0.5级,其内阻至少为1kΩ/V; ———电流表:准确度0.5级; ———温度计:具有适当的量程,其分度值不大于1℃,标定准确度不低于0.5℃; ———绝缘电阻测试仪:量程满足测试要求; ———氢气浓度测试仪:精度±1%; ———通过国家计量部门校准并在有效期内的功率、电流、电压计量仪器或仪表。 5.3 外观 用目测法检查电池系统的外观,电池系统外观应符合4.2规定要求。 5.4 额定瓦时容量试验 按照如下步骤,进行电池系统额定瓦时容量的试验: a) 电池系统充电至100%SOC; b)电池系统以额定功率进行放电至30%SOC; c)继续以额定功率的30%进行放电直至放电截止条件; d)放电过程中记录电池系统的SOC; e)重复a)~d)步骤三次; f)记录电池系统最后一次充放电循环的放电瓦时容量和辅助能耗; 3GB/T32509—2016 注1:对于大规模电池系统,考虑到测试的可操作性,可以选用单元电池系统代替电池系统整体进行测试。 g)按式(1)进行结果计算,其值应符合4.3的要求。 Ed=Esd-Wsd …………………………(1) 式中: Ed———电池系统的净放电瓦时容量,单位为瓦时(W·h); Esd———由测量仪器记录的电池系统最后一次循环的放电瓦时容量,单位为瓦时(W·h); Wsd———由测量仪器记录的电池系统最后一次循环的辅助设备所消耗的能量,单位为瓦时(W·h)。 注2:对于辅助能耗由全钒液流电池自身供应的电池系统,测量仪器记录的放电瓦时容量即为电池系统的净 放电瓦时容量。 5.5 额定功率试验 按照如下步骤,进行电池系统额定功率的试验: a) 电池系统放电至0%SOC; b)电池系统以恒功率进行充电直至充电截止条件; c)电池系统以恒功率进行放电直至放电截止条件; d)充放电时记录电池系统的SOC; e)重复b)~d)步骤三次; f)记录电池系统充放电过程中的最大连续功率; 注:对于大规模电池系统,考虑到测试的可操作性,可以选用单元电池系统代替电池系统整体进行测试。 g)其数值应大于或等于制造商规定的额定功率,同时符合4.3和4.5的要求。 5.6 电池系统额定能量效率试验 按照如下步骤,进行电池系统额定能量效率试验: a) 电池系统充电至100%SOC; b)电池系统以额定功率进行放电直至放电截止条件; c)电池系统以额定功率进行充电直至充电截止条件; d)电池系统以额定功率进行放电直至放电截止条件; e)充放电时记录电池系统的SOC; f)重复c)~e)步骤三次; g)记录三次充放电循环的充放电瓦时容量和辅助能耗; 注:对于大规模电池系统,考虑到测试的可操作性,可以选用单元电池系统代替电池系统整体进行测试。 h)按式(2)进行结果计算,其三次平均值应符合4.5要求。 η=Esd-Wsd Esc+Wsc×100% …………………………(2) 式中: η———电池系统额定能量效率; Esd———由测量仪器记录的电池系统的放电瓦时容量,单位为瓦时(W·h); Wsd———由测量仪器记录的电池系统放电过程的辅助能耗,单位为瓦时(W·h); Esc———由测量仪器记录的电池系统的充