电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求

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电能存储系统中的锂蓄电池和电池组在现代能源领域发挥着重要作用，但同时也面临着安全风险。本文将详细介绍电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全要求，为确保其安全稳定运行提供指导。

随着可再生能源的迅猛发展，电能存储系统的需求日益增长。锂蓄电池和电池组因其高能量密度、长循环寿命等优点，成为电能存储系统的重要组成部分。然而，由于其化学特性和体系组成，锂蓄电池和电池组在运输、存储、使用和回收过程中，存在一定的安全风险。例如，在外部因素如高温、过充、过放、短路等条件下，可能会引发电池漏液、起火、甚至爆炸等安全问题。特别是电能存储设备所用的锂电池，由于其容量巨大且串并联结构复杂，一旦发生安全问题，极有可能直接威胁到人身安全。

为了有效防范和坚决遏制锂蓄电池和电池组安全事故的发生，国家制定了一系列严格的安全标准和规范。例如，中华人民共和国国家标准《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》规定了应用于最大直流电压不超过 1500V（标称）的电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全要求，以及试验方法。该标准广泛适用于电能存储系统中的锂蓄电池和电池组，涵盖了电信、中央应急照明和报警系统、固定式发动机启动、光伏系统、家用（住宅）储能系统（HESS）以及大容量储能（包括并网和离网）等多个领域。

此外，为了进一步加强电化学储能电站的安全管理，国家还印发了《电化学储能电站安全风险隐患专项整治工作方案》。该方案针对电化学储能电站的安全现状，全面开展安全风险隐患检查评估、专项整治，及时有效防范化解安全风险，整治隐患问题，健全完善全环节、全链条的安全管理长效机制，坚决遏制安全事故发生，确保电化学储能产业高质量安全发展。

电池组安全要求概述

电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全至关重要，以下是其安全要求的详细内容。

1.一般安全要求系统锁或系统锁功能，在电池偏离正常工作区域时停止工作并防止重置。

蓄能锂电池的安全设计需考虑正常使用及可能的误用、滥用和故障条件。电池组系统应具备系统锁或系统锁功能，当电池偏离正常工作区域时，能够立即停止工作，防止用户重置或自动重置，确保在异常情况下电池不会继续运行，从而降低安全风险。

2.安全工作参数制造商应规定充电上限电压、放电终止电压、最大充电电流等，并在规格书中明确标识。

为确保电池和电池组在不同条件下的使用安全，制造商必须明确规定充电上限电压、放电终止电压、最大充电电流等安全工作参数，并在规格书中清晰标识。这样用户在使用过程中可以准确了解电池的安全使用范围，避免因过充、过放或过流等情况引发安全问题。

3.标识和警示说明清晰可辨的标识，包括产品名称、型号等信息，并有中文警示说明。

电池和电池组的标识应清晰可辨，包括产品名称、型号、额定容量、额定能量、标称电压等信息。同时，电池组本体上应有中文警示说明，如禁止拆解、撞击、挤压或投入火中。这些标识和警示说明可以提醒用户正确使用电池，避免因不当操作导致安全事故。

4.环境安全通过低气压、温度循环、振动等一系列测试，确保在不同环境下的安全性。

蓄能锂电池需要通过一系列的环境安全测试，包括低气压测试模拟高空或低压环境下的使用条件；温度循环测试评估电池在高温和低温循环条件下的性能和安全；振动测试模拟运输或使用过程中可能遇到的振动影响；加速度冲击测试评估电池在受到突然冲击时的安全性能；重物冲击测试模拟电池在受到重物撞击时的反应；挤压测试评估电池在受到挤压时的安全性；浅刺测试模拟内部短路条件下的电池反应；热滥用测试评估电池在过热条件下的安全性能；跌落测试模拟电池在跌落或撞击后的安全性。这些全面的测试确保了电池在各种复杂环境下的安全性和可靠性。

5.电池组系统电安全电池组管理系统应具备过压充电控制等功能。

电池组管理系统（BMS）是确保电池组安全的关键。BMS 应能够监控电池的电压、温度和电流，并在异常状态下采取控制措施。具体功能包括过压充电控制、过流充电控制、欠压放电控制和过热控制等。例如，过充保护功能能够在锂电池充电过程中，当电压超出预设的安全范围时，及时切断电源，从而有效防止电压继续升高可能引发的危险；过放保护功能在放电过程中，当电压下降到最低点时，切断电源，防止电池内部化学材料失去活性；过流保护功能在充放电过程中，当电流超过安全范围时，切断电流，防止电流过大损坏电池或设备；温度保护功能通过温控探头实时监测电池组或工作环境的温度变化，当温度超出设定值时，断开电池组的充放电。

6.其他要求包括耐异常热测试、阻燃性能测试等。

除了上述测试外，还包括耐异常热测试、电池组系统外壳材料的阻燃性能测试、运输和安装过程中的电气绝缘检查、短路保护、反向连接保护、抗电强度测试以及电池热失控与电池组系统热扩散测试等。这些要求涵盖了从设计、生产到运输和使用的各个环节，为锂电池的安全应用提供了坚实的基础。随着技术的发展和应用的深入，这些安全要求也将不断完善，以适应新的挑战和需求。

电池组安全要求的重要性

1.保护人类健康和安全避免电池安全事故对人员造成伤害。

电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全要求对于保护人类健康和安全至关重要。锂蓄电池在某些情况下可能会发生漏液、起火甚至爆炸等安全事故，这些事故对人员的伤害是巨大的。例如，电池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；起火会直接烧伤人体，或对电池供电的电子设备造成着火危险；爆炸则直接危害人体，或损毁设备；过热可能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。对于输出电压超过安全电压限值（直流 60V）的电池组，以及通过逆变后能够产生超过安全电压限值（直流 60V 或者交流峰值 42.4V）的电池组，可能直接会引发电击危险。因此，严格的安全要求能够有效避免这些安全事故的发生，保护人类的健康和安全。

2.提升产品质量严格的安全要求有助于提高锂蓄电池和电池组的质量。

严格的安全要求对于提升电能存储系统中锂蓄电池和电池组的质量具有至关重要的作用。一方面，安全要求促使制造商在设计和生产过程中更加注重产品的安全性，采用安全性高的材料、设计保护装置等措施，从而提高产品的整体质量。另一方面，安全要求规定了一系列的试验项目，如低气压测试、温度循环测试、振动测试、加速度冲击测试、重物冲击测试、挤压测试、浅刺测试、热滥用测试、跌落测试等环境安全测试，以及过压充电控制、过流充电控制、欠压放电控制、过热控制等电池组系统电安全测试，还有耐异常热测试、电池组系统外壳材料的阻燃性能测试、运输和安装过程中的电气绝缘检查、短路保护、反向连接保护、抗电强度测试以及电池热失控与电池组系统热扩散测试等其他要求。这些全面的测试能够深入检验产品的各项性能和质量指标，进而促使制造商不断优化产品设计和生产工艺，持续提升产品的质量水平。例如，工信部发布的《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》这一强制性国家标准，从单体电池和电池组两个维度，详细规定了适用于电动自行车的锂电池的安全要求和试验方法。该标准对于规范电动自行车用锂离子蓄电池产品的设计、生产和销售流程，提升产品质量安全水平具有深远的意义，并将有力推动电动自行车行业的健康有序发展。

电池电池组标准制定与实施

电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全标准制定过程严谨且科学，众多单位共同参与起草，确保了标准的全面性和权威性。

1.标准制定过程由众多单位参与起草案经过了广泛的意见征求和审查过程。

中国电子技术标准化研究院作为牵头单位，联合宁德时代新能源科技股份有限公司、欣旺达动力科技股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司等众多企业，以及中关村储能产业技术联盟、华为数字能源技术有限公司等研究机构共同参与了《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》标准的起草工作。2020 年 8 月成立编制工作小组，经过项目建议书和草案稿的准备、申请立项，2021 年 12 月国标委下达计划后，2022 年 1 月组织召开启动会，召集 102 家储能锂电领域企业、研究机构成立专项工作组。此后，标准编制组经过多轮内部征求意见稿的讨论和修改，同时在工信部和国标委平台上广泛征集意见，并召开了项目组征求意见第三稿的讨论会。2023 年 4 月，组织召开审查会，并通过审查。在整个过程中，标准编制组广泛征求社会各界意见，对标准的编辑性、技术性内容询问相关企业、认证机构及实验室的建议，并进行汇总分析，同时成员分工进行试验验证，确保标准的科学性和可操作性。

2.实施过渡期建议给予企业 12 个月过渡期，以满足标准要求。

由于理解标准要求、调整方案、技术研发、材料采购、升级现有设备以及生产等环节需要较长的时间，加之在用设备存量大、使用周期长、成本较高等因素，编制组拟将强制性国家标准从发布日期至实施日期之间的过渡期设定为12个月。这样可以保证生产企业能够充分消化理解标准各项要求，实现此类产品标准从无到有的平稳过渡，确保该标准的落地实施。同时，企业为达到要求，可根据产品升级可行性，采取旧产品淘汰、技术研发、原材料采购、升级生产设备等方式，满足标准要求。

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电能存储系统用锂蓄电池和电池组的安全要求是确保其安全运行的关键。通过严格遵守这些要求，可以减少安全事故的发生，保护人类健康和安全，同时提升产品质量，推动能源领域的可持续发展。

在电能存储系统中，锂蓄电池和电池组的应用越来越广泛。然而，由于其化学特性和体系组成，存在一定的安全风险。为了确保其安全运行，国家制定了一系列严格的安全要求和标准。这些要求涵盖了从设计、生产到运输和使用的各个环节，为锂电池的安全应用提供了坚实的基础。

严格遵守安全要求，可以有效避免电池安全事故的发生，保护人类健康和安全。同时，这些要求也有助于提高