編制說明-《電力儲能用鋰離子電池》

1工作簡況

近年來，國內(nèi)外發(fā)生多起電化學儲能電站火災事故，引起相關(guān)部門和單位高

度重視。標準制定和貫徹實施，是保障電化學儲能電站的安全性、避免發(fā)生火災

事故的有效途徑。

發(fā)布于2018年6月的《電力儲能用鋰離子電池》（GB/T36276-2018）為鋰

離子電池在電力儲能領域規(guī)模化應用的安全與質(zhì)量提升發(fā)揮了關(guān)鍵作用。隨著

“雙碳”、新型電力系統(tǒng)建設目標的提出，儲能發(fā)展已成為國家戰(zhàn)略，儲能用鋰

離子電池技術(shù)和市場快速發(fā)展，原標準的部分技術(shù)要求已落后于技術(shù)發(fā)展水平和

不斷提升的應用需求，部分試驗條件和試驗方法需要優(yōu)化完善。同時，該標準作

為儲能核心部件的前端技術(shù)要求，需要與其他已發(fā)布和在編的儲能相關(guān)標準進行

配套協(xié)調(diào)。

本文件依據(jù)國家標準化管理委員會2021年第四批推薦性國家標準計劃（國

標委發(fā)[2021]41號）（計劃編號20214482-T-524）的要求編寫。

本文件起草單位包括：

主要工作過程如下：

2021年12月31日，國家標準化管理委員會下達2021年第四批推薦性國家

標準計劃（國標委發(fā)[2021]41號）（計劃編號20214482-T-524），標準修訂工

作計劃下達。

2022年1月28日，國家電網(wǎng)有限公司下達2022年第一批技術(shù)標準制修訂

工作計劃（國家電網(wǎng)科[2022]70號），標準修訂工作立項。

2022年2月-3月，編寫組廣泛要邀請儲能電池生產(chǎn)單位、儲能電池使用單

位以及高校的專家代表開展技術(shù)研討，經(jīng)過標準編制組討論，明確了標準大綱架

構(gòu)和部分編寫重點，明確了編寫工作的牽頭單位和配合單位，并形成了標準初稿。

2022年3月10日，全國電力儲能標委會對《電力儲能用鋰離子電池》國家

標準大綱（初稿）進行了審查，并形成了大綱的審查意見。

2022年3月-4月標準編制組通過3輪的修訂-討論-修訂形成了標準征求意

見稿。

2022年5月7日，全國電力儲能標委會對《電力儲能用鋰離子電池》國家

標準征求意見稿進行審查。

2022年6月22日，全國電力儲能標委會組織行業(yè)內(nèi)專家對《電力儲能用鋰

離子電池》國家標準征求意見稿進行討論。

本文件主要起草人：

2編制原則和論據(jù)

本文件根據(jù)以下原則編制：

（1）遵循國家能源政策，推動電化學儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展；

（2）與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合，同時兼具一定的前瞻性；

（3）秉承公正、開放、透明的原則，廣泛征求各方意見；

（4）工作流程符合國家標準化程序。

儲能作為電網(wǎng)的重要補充，在電網(wǎng)側(cè)，儲能主要用于調(diào)峰、調(diào)頻、緊急功率

支撐、系統(tǒng)備用、延緩電網(wǎng)設備升級改造等方面。在用戶側(cè)，儲能主要用于削峰

填谷、需量管理及需求響應。近年來，國內(nèi)對于儲能的認識由是否發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)變

為如何高質(zhì)量發(fā)展，目前政策從宏觀引導、指導的角度明確了我國發(fā)展儲能的重

要性、必要性和國家所持的積極鼓勵態(tài)度，符合我國和國際社會發(fā)展新能源，建

設清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的大潮流和新理念。在強大的社會發(fā)展需求

和巨大的潛在市場推動下，鋰電池儲能技術(shù)正向大規(guī)模、高效率、長壽命、低成

本、無污染的方向發(fā)展。為支撐我國儲能用鋰離子電池高質(zhì)量發(fā)展，全國電力儲

能標委化技術(shù)委員會組織中國電力科學研究院有限公司等單位，對現(xiàn)行的《電力

儲能用鋰離電池》進行了修編。

本文件按照《標準化工作導則》（GB/T1.1-2020）的要求編寫。本文件代

替GB/T36276-2018,與GB/T36276-2018相比，本次修編保持原章節(jié)總體結(jié)構(gòu)

基本不變，結(jié)合鋰離子電池的技術(shù)與儲能應用的實際，完善了儲能電池性能的技

術(shù)要求。根據(jù)GB/T36276-2018標準執(zhí)行中的問題對試驗方法等進行了修訂。

本文件主題章共分為9章，包括1.范圍、2.規(guī)范性引用文件、3.術(shù)語、定

義和符合、4.規(guī)格、5.技術(shù)要求、6.試驗方法、7.檢驗規(guī)則、8.文件、標志、包

裝、運輸和貯存、9.附錄（資料性附錄）試驗數(shù)據(jù)記錄表。

3主要試驗的分析論證及預期

無

4主要試驗的分析論證及預期

無

5與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關(guān)系

本文件與相關(guān)技術(shù)領域的國家現(xiàn)行法律、法規(guī)和政策保持一致。

本文件不涉及專利、軟件著作權(quán)等知識產(chǎn)權(quán)使用問題。

本文件在包裝，抽檢及術(shù)語方面參考了國家標準GB/T191包裝儲運圖示標

志、GB/T4857運輸包裝件基本試驗及GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部

分：按接收質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃。在術(shù)語方面參考了DL/T2528

電力儲能基本術(shù)語等。

6重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無

7國家標準作為強制性國家標準或推薦性國家標準的建議

建議本文件作為推薦性國家標準。

8貫徹國家標準的要求和措施建議

建議本文件發(fā)布3個月后實施。

9廢止現(xiàn)行有關(guān)標準的建議

無

10其他應予說明的事項

與GB/T36276-2018相比，本文件中條文修改的說明如下：

本文件第1條為范圍。本文件將使用范圍進行了明確。規(guī)定本文件適用于

電力儲能用鋰離子電池的設計、制造、試驗、檢測、運行、維護和檢修。

本文件第3.1條為術(shù)語和定義。刪除了在DL/T2528電力儲能基本術(shù)語中

已經(jīng)定義的“電池單體”、“電池模組”、“電池簇”、“電池管理系統(tǒng)”、

“標稱電壓”、“額定充電能量”、“額定放電能量”、“初始充電能量”、

“初始放電能量”、“質(zhì)量能量密度”、“體積能量密度”、“能量保持率”、

“能量恢復率”、“熱失控”及“熱失控擴散”。為了規(guī)定循環(huán)性能技術(shù)要

求增加了“額定功率充放電循環(huán)次數(shù)”的定義。

本文件第4條規(guī)格，增加了電池類型的信息，并將“EES電力儲能用”在

規(guī)格中的位置進行了調(diào)整。更加直觀體現(xiàn)應用方向及電池特點。

本文件第5條技術(shù)要求，對電力儲能用鋰離子電池技術(shù)要求進行分類，劃

分為正常工作環(huán)境、外觀及力學性能、電性能、環(huán)境適應性、耐久性、安全性

能，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)的積累結(jié)合儲能要求對相關(guān)性能技術(shù)指標進行修改。

本文件第5.1條正常工作環(huán)境，本條為新增內(nèi)容，規(guī)定了工作環(huán)境的溫度、

濕度、海拔等要求。

本文件第5.2.2條外形尺寸及質(zhì)量，修改了外形尺寸及質(zhì)量要求，增加了

尺寸偏差與質(zhì)量偏差的定量技術(shù)要求。

本文件第5.3.1條初始充放電能量，修改了初始充放電能量技術(shù)要求。

能量效率數(shù)據(jù)：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示電池單體能量效率高于93%

的數(shù)據(jù)比例為92.3%；電池模塊能量效率高于94%的比例為100%；電池簇能量

效率高于95.0%的比例為75%；

初始充/放電能量的極差平均值不應大于初始充/放電能量的百分比：已有

的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示電池單體小于4%的比例為84.6%；能量型電池模塊

100%可以滿足；

電池簇指標中：

充電結(jié)束時電池單體電壓極差不應大于250mV：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)

據(jù)顯示92.5%的產(chǎn)品可以滿足；

放電結(jié)束時電池單體電壓極差不應大于300mV：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)

據(jù)顯示92.5%的產(chǎn)品可以滿足；電池容量在10%～90%之間時電池單體的電壓偏

差小于50mV。影響一致性最關(guān)鍵因素是平臺區(qū)的壓差，由于鋰離子電池特性，

在充放電末端由于極化影響存在較大差異，但不會對使用造成很大影響；

充電結(jié)束時電池單體溫度極差不應大于6℃：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)

顯示78.6%的產(chǎn)品可以滿足；

放電結(jié)束時電池單體溫度極差不應大于5℃：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)

顯示71.4%的產(chǎn)品可以滿足；

充電結(jié)束時電池模塊電壓極差不應大于電池模塊標稱電壓的5%：已有的數(shù)

十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示100%的產(chǎn)品可以滿足；

放電結(jié)束時電池模塊電壓極差不應大于電池模塊標稱電壓的5%：已有的數(shù)

十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示78.6%的產(chǎn)品可以滿足。

本文件第5.3.2條功率特性及出力曲線，本條為新增內(nèi)容。本條規(guī)定了不

同充放電功率下實測的充放電能量不應低于該功率下的充放電能量保證值，且

提供電池充電能量、放電能量與能量效率隨功率的變化曲線。本條內(nèi)容主要是

為了滿足一個產(chǎn)品型號多個功率/能量保證值的應用需求。

本文件第5.3.3條過載充放電性能，在原版文件中為倍率充放電性能，修

改后將4倍額定充放電功率的試驗移至安全性能的過載性能中，本條只保留了

額定充放電功率與2倍額定充放電功率的要求。額定充放電功率為電池的最大

可使用功率，在最大功率下過載充放電性能保留2倍額定充放電功率可以滿足

實際使用需要，4倍額定充放電功率用于過載性能僅做安全判定條件。

2Prc、2Prd條件下充電能量相對于Prc、Prd條件下充電能量的能量保持率：

已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示電池單體100%可以滿足；電池模塊91.7%可以

滿足；

2Prc、2Prd條件下放電能量相對于Prc、Prd條件下放電能量的能量保持率：

已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示電池單體98.1%可以滿足；電池模塊75.0%可

以滿足；

2Prc和2Prd條件下能量效率：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示電池單體100%

可以滿足；電池模塊75.0%可以滿足；

本文件第5.3.4條能量保持與能量恢復能力，刪除了室溫能量保持與能量

恢復能力技術(shù)要求，將高溫能力保持與能量恢復能力溫度修改為50℃，儲存時

間修改為30天。經(jīng)過主流廠家驗證制定相關(guān)參數(shù)指標。

廠家A：能量效率不應小于93.5%；充電能量保持率不應小于95%；放電能

量保持率不應小于95%。

廠家B：能量保持率不應小于96%；充電能量恢復率不應小于96.5%；放電

能量恢復率不應小于97%。

廠家C：能量保持率不應小于85.0%；充電能量恢復率不應小于93.0%；放

電能量恢復率不應小于93.0%。

本文件第5.4.1條高溫充放電性能，在5.1正常使用環(huán)境中規(guī)定了正常工

作溫度為20℃～50℃，高溫充放電性能的試驗溫度由原來的45℃調(diào)整為50℃。

能量效率的技術(shù)要求按照初始充放電能量中能量效率的要求執(zhí)行。

能量效率：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示100%滿足。

本文件第5.4.2條低溫充放電性能，在5.1正常使用環(huán)境中規(guī)定了正常工

作溫度為20℃～50℃，低溫充放電性能的試驗溫度由原來的5℃調(diào)整為20℃。

能量效率的技術(shù)要求按照初始充放電能量中能量效率的要求執(zhí)行。

本文件第5.4.4條高海拔性能，在5.1正常使用環(huán)境中將海拔分為兩檔，

低于2000m應用的不進行高海拔性能試驗，對于高于2000m應用的產(chǎn)品需要對

應開展高海拔性能試驗代替正常條件下的試驗。對于高海拔應用的電池單體需

要在低氣壓條件下進行初始充放電能量試驗，而不需要在正常海拔下進行初始

充放電能量試驗。模塊與電池簇同理。對應的性能指標與正常海拔條件下相同。

本文件第5.5.1條貯存性能，對應原版的儲存性能，修改了試驗溫度及指

標要求。

充電能量恢復率：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示電池單體94.2%的產(chǎn)品

可滿足；電池模塊75%的產(chǎn)品可滿足；

放電能量恢復率：已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示電池單體96.2%的產(chǎn)品

可滿足；電池模塊83.3%的產(chǎn)品可滿足。

本文件第5.5.2條循環(huán)性能，采用45℃加速方式進行循環(huán)性能試驗。要求：

充放電循環(huán)次數(shù)達到1000次時，實際每次平均充/放電能量損失不應大于基于

額定功率充放電循環(huán)次數(shù)計算的每次平均充/放電能量損失。

45℃循環(huán)與25℃循環(huán)對應的關(guān)系：共搜集了12家產(chǎn)品的循環(huán)性能數(shù)據(jù)，

45℃1000次保持率與25℃的2000次保持率接近。

循環(huán)指標的具體計算：實際每次平均充電能量損失=（循環(huán)500次充電能

量-循環(huán)1000次充電能量）/1000、基于額定功率充放電循環(huán)次數(shù)計算的每次

平均充電能量損失=（循環(huán)500次充電能量-額定充電能量）/（額定功率充放

電循環(huán)次數(shù)-1000）?？紤]鋰離子電池前期存在衰減較快的一個區(qū)間，在計算

實際每次平均能量損失的時候取第500～1000次循環(huán)的能量衰減進行計算，通

過循環(huán)次數(shù)的倍數(shù)關(guān)系得到25℃條件下電池的每次平均能量損失，并與基于額

定功率充放電循環(huán)次數(shù)計算的每次平均充放電能量損失進行比較。

額定功率充放電循環(huán)次數(shù)：電池以額定充放電功率循環(huán)充放電時，充放電

能量衰減至額定充放電能量時的循環(huán)次數(shù)保證值對應額定功率充放電循環(huán)次

數(shù)。額定功率充放電循環(huán)次數(shù)引入循環(huán)性能指標計算，體現(xiàn)全壽命周期額定能

量的要求。

本文件第5.6.1.2條過放電，修改過放電試驗電池的初始狀態(tài)，由原來的

初始化充電后測試變?yōu)槌跏蓟烹姾鬁y試。過放電技術(shù)要求中增加了不應漏液、

不應冒煙的要求。

已有的數(shù)十家型式試驗數(shù)據(jù)顯示放電試驗均未出現(xiàn)漏液冒煙現(xiàn)象。

本文件第5.6.1.4條短路，修改短路試驗的線阻，電池單體的修改為（1

±0.1）mΩ電池模塊修改為分別為（1±0.1）mΩ和（30±3）mΩ。

調(diào)研行業(yè)標準：IEC62619-2017：30mΩ±10mΩ；UN38.3：外部阻值＜

100mΩ，考慮UN38.3阻值范圍較寬，建議參照IEC62619確定軟短路阻值為30

mΩ±3mΩ；

本文件第5.6.2.1條擠壓，擠壓力修改為（50±1）kN。

梳理現(xiàn)有大容量鐵鋰電池（200Ah以上）循環(huán)膨脹力數(shù)據(jù)，循環(huán)截止EOL(End

ofLife)時單體電池最大膨脹力達到18KN左右,16S模組循環(huán)截止EOL時最大

膨脹力27KN左右；但EOL最大力值也與不同廠家電池及模組設計相關(guān)。作為

儲能應用，電池單體很少會像車載應用一樣遇到極端的擠壓等機械濫用；考慮

到不同廠家設計會有差異，EOL電池膨脹力也會不同，本文件中的擠壓力選用

最大50KN。如圖展示的為擠壓力達到100kN的樣品存在微變形，但未發(fā)生膨脹、

漏液、冒煙、起火或爆炸。

圖1電池單體100kN擠壓測試測試數(shù)據(jù)

本文件第5.6.2.2條跌落，電池模塊跌落高度修改為2m。儲能集裝箱的高

度2.35m，模擬最上層模塊安裝或更換時發(fā)生跌落，高度接近2m。

本文件第5.6.3.1條絕熱溫升，修改了絕熱溫升性能技術(shù)要求。

將電池保護溫度與自放熱溫度關(guān)聯(lián)。

本文件第5.6.3.2條熱失控，考慮儲能電池全壽命周期的安全要求，增加

了循環(huán)后電池熱失控的要求。

本文件第5.6.3.3條熱失控擴散，考慮儲能電池全壽命周期的安全要求，

增加了循環(huán)后電池熱失控擴散的要求。

本文件第5.6.4條安全保護功能，進一步保障電池簇的安全，增加了保護

功能驗證的要求。

儲能系統(tǒng)中存在BMS和PCS多級過充保護，過充條件需要從PCS、BMS保

護往下分解，電池簇應具備過充電保護功能。其他保護功能同理。

本文件第6.1.2條試驗裝置，修改了充放電裝置和環(huán)境模擬裝置要求，增

加了數(shù)據(jù)采集裝置、絕熱模擬裝置、絕緣耐壓測量裝置、短路試驗裝置、擠壓

測試裝置、跌落試驗裝置、低氣壓測試裝置及鹽霧試驗裝置的要求。

補全了試驗用設備。

本文件第6.2條試驗準備，修改了試驗樣品準備的要求，增加了電池單體、

電池模塊、電池簇試驗線路連接的要求，增加了試驗參數(shù)設定的說明。

本文件第6條試驗方法，根據(jù)技術(shù)要求結(jié)構(gòu)對試驗方法進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整，

并依據(jù)對應技術(shù)要求對試驗方法進行了調(diào)整，補充了相應指標的計算方法。

本文件第6.5.4.3條高海拔耐壓性能試驗與6.7.1.6條耐壓性能試驗，修

改了耐壓性能的試驗電壓的取值與耐壓時間，參考UL1741-2020，試驗電壓為

1000加電池模塊最大工作電壓的1.4倍，試驗時間為60s。

本文件第6.7.3.2條熱失控試驗，修改了電池單體試驗熱失控試驗的內(nèi)容，

增加了試驗停止條件