DB51∕T 2191-2016 全钒液流电池通用检测方法.docx

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1、ICS17.120.01N12DB51四川省地方标准DB51/T21912016全钒液流电池通用检测方法2016-06-24发布2016-07-01实施四川省质量技术监督局发布DB51/T21912016目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14检测方法.2附录A（资料性附录）全钒液流电池检测报告格式.7附录B（资料性附录）全钒液流电池检测结果参考.9IDB51/T21912016前言本标准按照GB/T1.12009进行编写与表述。本标准由四川省经济和信息化委员会提出并归口。本标准由四川省质量技术监督局批准。本标准起草单位：中国测试技术研究院电子研究所、中国东方电气集团有限

2、公司、西华大学。本标准主要起草人：牛红涛、杨春生、孟令刚、房红琳、高艳、马素德。IIDB51/T21912016全钒液流电池通用检测方法1范围本标准规定了全钒液流电池的术语、定义和检测方法。本标准适用于储能用全钒液流电池（以下简称电池）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，仅所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/T29840-2013全钒液流电池术语3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1全钒液流电池vanadiumflowbattery;VFB通过正负极电解液中不同价态钒离子的电化学反

3、应来实现电能和化学能互相转化的储能装置。又称全钒液流电池系统。GB/T29840-2013，定义2.13.2额定瓦时容量ratedenergycapacity充满电的电池以额定电流进行放电直至放电截止条件所放出的瓦时容量。3.3额定安时容量ratedcapacity充满电的电池以额定电流进行放电直至放电截止条件所放出的安时容量。3.4实际安时容量actualcapacity在规定的条件下，充满电的电池实际所能放出的安时容量。3.5库伦效率coulombefficiency在规定的条件下，电池放电过程所放出安时数占充电过程所消耗安时数的百分比（DC-DC）。GB/T29840-2013，定义2.

4、22.81DB51/T219120163.6电压效率voltageefficiency在规定的条件下，电池的放电平均电压占充电平均电压的百分比。GB/T29840-2013，定义2.22.93.7能量效率energyefficiency在规定的条件下，电池放电过程所放出瓦时数占充电过程所消耗瓦时数的百分比（DC-DC）。3.8容量保存率capacityconservationrate在规定的条件下，充满电的电池开路贮存后的放电安时容量占实际安时容量的百分比（DC-DC）。3.9充电截止电压chargecut-offvoltage由制造厂商规定的表征电池充电过程终止的电压值。3.10放电截止电压

5、dischargecut-offvoltage由制造厂商规定的表征电池放电过程终止的电压值。4检测方法4.1检测条件4.1.1环境条件检测环境条件如下：a)环境温度：255；b)压力：在正常大气压环境中；c)相对湿度：10%90%。注：除非另有规定，否则检测应在本标准规定的环境下进行。4.1.2测量仪器测量仪器包括：a)电压表：不低于0.5级，其内阻至少为1000/V；b)电流表：不低于0.5级；c)温度测试仪：量程-1060，误差不大于1；d)绝缘电阻测试仪：额定电压500V，量程200k100M，不低于10.0级；e)计时器：按时、分、秒分度，误差不大于1s/hr；f)钢卷尺，量程5m，2

6、级；g)称重仪表，1级。4.2检测项目2序号检测项目出厂检测使用中检测1外观及外形尺寸+2实际安时容量+-3库伦效率+-4电压效率+-5能量效率+-6充电接受能力+-7大电流放电能力+-8电压一致性+9恒功率放电能力+-10容量保存率+-11安全+注：“+”表示检测，“-”表示不检测。DB51/T21912016电池检测项目按表1中的规定进行。表1检测项目表4.3外观及外形尺寸用目测法检查电池的外观，并用量具对其外形尺寸进行测量，应符合附录B.1。4.4实际安时容量实际安时容量检测方法如下：a)以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电，然后以额定电流I对电池放电至

7、电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；b)再次以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电，然后以额定电流I对电池放电至电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；c)记录第二次充电和放电过程中的电压、电流和时间，每秒采样一次，并按式(1)计算放出的实际安时容量:Ca=It(1)式中：I额定电流，单位为安培(A)；t放电持续时间，单位为小时(h)；Ca电池的实际安时容量，单位为安时(Ah)。实际安时容量检测结果参考附录B.2.1。4.5库伦效率根据4.4的检测数据，按充电电流乘以充电时间计算充电安时容量Cc，再按式(2)计算库伦效率：c=(Ca/Cc)1

8、00%(2)式中：c库伦效率；Ca按4.4实验的实际安时容量，单位为安时(Ah)；Cc按4.4实验的充电安时容量，单位为安时(Ah)。3DB51/T21912016库伦效率检测结果参考附录B.2.2。4.6电压效率根据4.4的检测数据，按式(3)计算电压效率：v=(Va/Vc)100%式中：(3)v电压效率；Ec=(Uctct)/3600Ed=(Udtdt)/3600Va按4.4实验的放电平均电压，单位为伏特(V)；Vc按4.4实验的充电平均电压，单位为伏特(V)。电压效率检测结果参考附录B.2.3。4.7能量效率根据4.4的检测数据，按式(4)、(5)和(6)计算能量效率：tcIt=1tdI

9、t=1e=(Ed/Ec)100%式中：Ec按4.4实验的充电瓦时，单位为瓦时(Wh)；Uct在t时刻充电电压，单位为伏特(V)；Ict在t时刻充电电流，单位为安培(A)；(4)(5)(6)tcEdUdtIdttde充电持续时间，单位为秒(s)；按4.4实验的放电瓦时，单位为瓦时(Wh)；在t时刻放电电压，单位为伏特(V)；在t时刻放电电流，单位为安培(A)；放电持续时间，单位为秒(s)；能量效率。能量效率检测结果参考附录B.2.4。4.8充电接受能力充电接受能力检测方法如下：a)以1.2倍额定电流对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vca时停止充电；然后以额定电流I对电池放电至电池端电

10、压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；b)再次以1.2倍额定电流对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vca时停止充电；然后以额定电流I对电池放电至电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；c)记录第二次放电过程的电压、电流和时间，并按放电电流乘以放电时间计算放电安时容量Cca，按式(7)计算充电接受能力：Rc=(Cca/Ca)100%(7)式中：Ca按4.4实验的实际安时容量，单位为安时(Ah)；Cca电池以1.2倍额定电流充电后所放出的安时容量，单位为安时(Ah)；4DB51/T21912016Rc充电接受能力。充电接受能力检测结果参考附录B.2.5。4.9大电流放电能力大电

11、流放电能力检测方法如下：a)以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电，然后以额定电流I对电池放电至电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；b)再次以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电，然后以1.5倍额定电流对电池放电至电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；c)记录第二次放电过程中的电压、电流和时间，每秒采样一次，并按式(8)计算放电安时容量：CL=1.5It(8)式中：I额定电流，单位为安培(A)；t放电持续时间，单位为小时(h)；CL电池以1.5倍额定电流放电所放出的安时容量，单位为安时(Ah)。大电流放电能力

12、检测结果参考附录B.2.6。4.10电压一致性电压一致性检测方法如下：a)以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电；b)静置30分钟后，用电压测量装置测量电池各个单体电池的电压，检测结果参考附录B.2.7。4.11恒功率放电能力恒功率放电能力检测方法如下：a)以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电；然后以额定电流I对电池放电至电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；b)再次以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电；然后以额定功率P对电池放电至电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电；c)记

13、录第二次放电过程的电压、电流和时间，每秒采样一次，并按式(9)计算放电安时容量:Cw=It/3600tdt=1(9)式中：Ittd在t时刻放电电流，单位为安培(A)；放电持续时间，单位为秒(s)；Cw恒功率放电所放出的安时容量，单位为安时(Ah)。恒功率放电能力检测结果参考附录B.2.8。4.12容量保存率容量保存率检测方法如下：a)以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电，在255环境中将电池开路静置8d；5DB51/T21912016b)以额定电流I对电池放电至电池端电压达到规定的放电截止电压Vd时停止放电，记录放电过程的电压、电流和时间，每秒采样一次，按放电

14、电流乘以放电时间计算放电安时容量Ck，按式(10)计算容量保存率：R=(Ck/Ca)100%(10)式中：R容量保存率；Ca按4.4实验的实际安时容量，单位为安时(Ah)；Ck静置后的放电安时容量，单位为安时(Ah)。容量保存率检测结果参考附录B.2.9。4.13安全4.13.1过放电过放电检测方法如下：a)以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc时停止充电；b)以额定电流I对电池放电至电池端电压达到0.6倍额定电压时停止放电，检测结果参考附录B.2.10a)。4.13.2过充电以额定电流I对电池充电至其中一个单体电池电压达到1.8V时停止充电，检测结果参考附录B.2.10

15、b)。4.13.3绝缘电阻测量用绝缘电阻测试仪测量电池正和负极端钮对外壳的绝缘电阻，检测结果参考附录B.2.10c)。4.13.4防爆能力防爆能力检测方法如下：a)检测应在确认安全措施得以保证后进行；b)以额定电流I对电池充电至电池端电压达到规定的充电截止电压Vc后继续充电；c)用24V直流电源在储液罐附近熔断1A3A的保险丝，反复检测2次，检测结果参考附录B.2.10d)。6检测项目检测结果1.外观及外形尺寸合格/不合格2.实际安时容量(Ah)充电截止电压Vc(V)放电截止电压Vd(V)3.库伦效率(%)4.电压效率(%)5.能量效率(%)6.充电接受能力(%)充电截止电压Vca(V)放电安

16、时容量Cca(Ah)7.大电流放电能力放电安时容量CL(Ah)放电持续时间(s)8.电压一致性各个单体电池电压(V)9.恒功率放电能力恒功率放电安时容量Cw(Ah)10.容量保存率(%)11.过放电合格/不合格12.过充电合格/不合格13.绝缘电阻测量合格/不合格DB51/T21912016AA附录A（资料性附录）全钒液流电池检测报告格式报告编号检测证书号制造商名称制造时间年月日型号出厂编号额定电压(V)额定电流(A)额定功率(W)额定安时容量(Ah)环境温度()相对湿度(%)表A.1检测数据714.防爆能力合格/不合格综合评判DB51/T219120168DB51/T21912016BB附录

17、B（资料性附录）全钒液流电池检测结果参考B.1外观及外形尺寸电池外观不得有裂纹，应清洁无酸液，且标志清晰、正确，电池外形尺寸应符合制造厂商的规定。B.2检测数据参考B.2.1实际安时容量电池实际所能放出的安时容量不低于额定安时容量的95%。B.2.2库伦效率库伦效率不低于制造厂商规定值的90%。B.2.3电压效率电压效率不低于制造厂商规定值的90%。B.2.4能量效率能量效率不低于制造厂商规定值的90%。B.2.5充电接受能力在充电接受能力检测中，电池所能放出的安时容量不低于制造厂商规定值的95%。B.2.6大电流放电能力在大电流放电能力检测中，放电持续时间不低于制造厂商规定值的95%。B.2.7电压一致性充满电后，每个单体电池电压与制造厂商规定的对应单体电池电压之间的差值均小于该规定值的10%。B.2.8恒功率放电能力充满电后，电池以额定功率放电至规定的放电截止条件时所能放出的安时容量不低于制造厂商规定值的95%。B.2.9容量保存率电池容量保存率不低于制造厂商规定值的95%。B.2.10安全9DB51/T21912016安全性能检测包括以下内容：a)过放电检测中，不应有爆炸、起火及漏液现象；b)过充电检测中，不应有爆炸、起火及漏液现象；c)绝缘电阻应不小于10M；d)防爆能力检测中，不应有爆炸、起火及漏液现象。_10DB51/T21912016