GB∕T 43540-2023 電力儲(chǔ)能用鋰離子電池退役技術(shù)要求（正式版）

電力儲(chǔ)能用鋰離子電池退役技術(shù)要求Decommissioningtechnicalrequirementsoflithiumionbatteryforelectrical2023-12-28發(fā)布國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14總體要求 l5退役技術(shù)要求 16退役判定方法 3附錄A(資料性)鋰離子電池狀態(tài)量和報(bào)警數(shù)據(jù)表 6附錄B(資料性)鋰離子電池電性能數(shù)據(jù)記錄表 8ⅢGB/T43540—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC550)歸口。本文件起草單位：國(guó)網(wǎng)河南省電力公司、國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司、中創(chuàng)新航科技集團(tuán)股份有限公司、中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司、國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院、深圳供電局有限公司、山東科技大學(xué)、蜂巢能源科技股份有限公司、江蘇中天科技股份有限公司。本文件主要起草人：趙光金、張景超、徐松、許金梅、胡玉霞、夏大偉、陳國(guó)強(qiáng)、王放放、董銳鋒、1電力儲(chǔ)能用鋰離子電池退役技術(shù)要求1范圍本文件規(guī)定了電力儲(chǔ)能用鋰離子電池(簡(jiǎn)稱(chēng)“鋰離子電池”)的外觀、安全性、電性能和經(jīng)濟(jì)性等退役技術(shù)要求，描述了相應(yīng)的退役判定方法。本文件適用于電力儲(chǔ)能用鋰離子電池退役的判定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T36276電力儲(chǔ)能用鋰離子電池GB/T36548電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范DL/T2528電力儲(chǔ)能基本術(shù)語(yǔ)3術(shù)語(yǔ)和定義DL/T2528界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。電池狀態(tài)量parametersofbatterystate直接或間接反映電池性能、壽命等各類(lèi)狀態(tài)的參數(shù)值。家族缺陷familydefect鋰離子電池生產(chǎn)制造過(guò)程中由于設(shè)計(jì)、材料、工藝等共性因素導(dǎo)致的缺陷。4總體要求4.1鋰離子電池退役應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)能電池的退役要求和運(yùn)維、檢修資料反映出的設(shè)備狀態(tài)，對(duì)電池的外觀、4.2鋰離子電池的退役判定可通過(guò)資料分析、現(xiàn)場(chǎng)檢查和試驗(yàn)等方式進(jìn)行。4.3鋰離子電池?zé)o法滿(mǎn)足運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)或安全要求，改造成本或檢修維護(hù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不合理時(shí)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。5退役技術(shù)要求5.1外觀5.1.1鋰離子電池單體、模塊、電池簇出現(xiàn)明顯變形、開(kāi)裂、漏液、泄壓閥破損、擊穿或閃絡(luò)痕跡等影響使用的外觀缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。25.1.2鋰離子電池單體、模塊、電池簇的電氣連接出現(xiàn)破損、腐蝕、松動(dòng)、脫落等外觀缺陷且無(wú)法修復(fù)5.2安全性5.2.1.1鋰離子電池出現(xiàn)熱失控或者熱擴(kuò)散時(shí)，發(fā)生膨脹、漏液、漏氣、起火、爆炸、擊穿或閃絡(luò)等現(xiàn)象安全性不滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。5.2.1.3鋰離子電池發(fā)生跌落、傾倒、擠壓、被滅火介質(zhì)誤噴淋等可能影響運(yùn)行安全的事件后，經(jīng)評(píng)價(jià)安全性不滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。池狀態(tài)量報(bào)警信息，經(jīng)維護(hù)或者檢修后仍無(wú)法修復(fù)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。5.2.2.2鋰離子電池經(jīng)狀態(tài)評(píng)價(jià)存在能量異常加速衰減等劣化趨勢(shì)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。5.2.2.3同一批次鋰離子電池在其他儲(chǔ)能電站出現(xiàn)召回或家族缺陷，根據(jù)召回原因或家族缺陷的影響范圍確認(rèn)電池存在安全隱患，應(yīng)進(jìn)行退役處理。鋰離子電池模塊、電池簇正極與外部裸露可導(dǎo)電部分之間，或者電池模塊、電池簇負(fù)極與外部裸露可導(dǎo)電部分之間的絕緣電阻與標(biāo)稱(chēng)電壓的比值小于1000Ω/V,且無(wú)法修復(fù)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。5.2.4可燃?xì)怏w和煙霧鋰離子電池釋放了煙霧或者可燃?xì)怏w，應(yīng)對(duì)相應(yīng)電池進(jìn)行退役處理。電池模塊、電池簇正極與外部裸露可導(dǎo)電部分之間，或者電池模塊、電池簇負(fù)極與外部裸露可導(dǎo)電部分之間應(yīng)按照GB/T36276的規(guī)定施加相應(yīng)的電壓，發(fā)生擊穿或者閃絡(luò)現(xiàn)象、直流耐壓漏電流大于鋰離子電池達(dá)到電池設(shè)計(jì)使用壽命，且經(jīng)檢測(cè)評(píng)估其外觀、電池狀態(tài)、絕緣、耐壓等性能不能滿(mǎn)足安全要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。5.3.1充放電能量鋰離子電池充放電能量小于額定值時(shí)，應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)判定是否進(jìn)行退役處理。鋰離子電池能量效率低于電站設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)判定是否進(jìn)行退役處理。35.4.1鋰離子電池充放電能量或者能量效率不能滿(mǎn)足電站預(yù)期使用需求，經(jīng)評(píng)價(jià)存在電站不具備擴(kuò)容空間、擴(kuò)容后仍不能滿(mǎn)足電站預(yù)期使用需求或電池?cái)U(kuò)容成本大于預(yù)期收益等情形之一的，應(yīng)進(jìn)行退役5.4.2鋰離子電池維護(hù)、檢修、更換成本嚴(yán)重影響預(yù)期收益時(shí)，應(yīng)進(jìn)行退役處理。6退役判定方法6.1外觀鋰離子電池及其電氣連接外觀檢驗(yàn)和判定按照如下步驟進(jìn)行：a)查閱日常巡檢和檢修維護(hù)中對(duì)鋰離子電池單體、電池模塊、電池簇等外觀的檢查記錄；b)在良好的光線條件下，用目測(cè)法對(duì)電池外觀缺陷進(jìn)行復(fù)核，對(duì)電氣連接缺陷進(jìn)行維護(hù)；c)按照5.1對(duì)鋰離子電池外觀檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行退役判定。6.2安全性鋰離子電池安全事件判定按照如下步驟進(jìn)行：a)查閱儲(chǔ)能電站維護(hù)記錄、巡檢記錄、異常和故障記錄、檢修試驗(yàn)報(bào)告等資料，評(píng)估鋰離子電池是否發(fā)生了安全事件；b)對(duì)鋰離子電池安全事件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核；c)按照5.2.1對(duì)鋰離子電池安全事件結(jié)果進(jìn)行退役判定。6.2.2.1在日常巡檢、維護(hù)中發(fā)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)了可能影響鋰離子電池運(yùn)行安全的報(bào)警后，應(yīng)按照如下步驟進(jìn)行：a)通過(guò)電池管理系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)獲取鋰離子電池電壓、電壓極差、電流、溫度、溫度極差、絕緣電阻、簇間環(huán)流等電池狀態(tài)量和報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，電池狀態(tài)量和報(bào)警數(shù)據(jù)表見(jiàn)附錄A的b)對(duì)于出現(xiàn)異常狀態(tài)的鋰離子電池，進(jìn)行檢修或維護(hù)；c)按照5.2.2.1對(duì)電池狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行退役判定。6.2.2.2對(duì)于根據(jù)運(yùn)維數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的有能量異常加速衰減等劣化趨勢(shì)的鋰離子電池，按照5.2.2.2進(jìn)行退役判定。6.2.2.3收集同一批次鋰離子電池召回或家族缺陷信息，分析召回原因和缺陷內(nèi)容，根據(jù)缺陷對(duì)電池安全性、能量保持率等的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照5.2.2.3進(jìn)行退役判定。鋰離子電池模塊和電池簇的絕緣性能試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行：a)按照GB/T36276規(guī)定完成電池模塊和電池簇的充放電試驗(yàn)；b)電池模塊和電池簇的正極、外部裸露可導(dǎo)電部分與絕緣試驗(yàn)裝置連接，關(guān)閉電池模塊和電池簇的絕緣電阻監(jiān)測(cè)功能；c)按照GB/T36276規(guī)定的絕緣性能試驗(yàn)設(shè)置試驗(yàn)電壓參數(shù)，持續(xù)1min,記錄正極與外部裸露4可導(dǎo)電部分絕緣電阻、試驗(yàn)電壓，斷開(kāi)絕緣耐壓試驗(yàn)裝置與電池簇的連接；d)電池簇的負(fù)極、外部裸露可導(dǎo)電部分與絕緣試驗(yàn)裝置連接；e)按照GB/T36276規(guī)定的絕緣性能試驗(yàn)設(shè)置試驗(yàn)電壓參數(shù)，持續(xù)1min,記錄負(fù)極與外部裸露可導(dǎo)電部分絕緣電阻、試驗(yàn)電壓，斷開(kāi)絕緣耐壓試驗(yàn)裝置與電池簇的連接，取出試驗(yàn)樣品；f)分別計(jì)算正負(fù)極與外部裸露可導(dǎo)電部分絕緣電阻和電池簇實(shí)際電壓的比值；g)按照5.2.3對(duì)電池模塊和電池簇的絕緣性能試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行退役判定。6.2.4可燃?xì)怏w和煙霧鋰離子電池可燃?xì)怏w和煙霧判定按照如下步驟進(jìn)行：a)通過(guò)日常巡檢、查看監(jiān)控錄像、查閱消防預(yù)警系統(tǒng)報(bào)警記錄獲取可燃?xì)怏w和煙霧信息；b)對(duì)可燃?xì)怏w和煙霧進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，排查是否為誤報(bào)；c)按照5.2.4對(duì)鋰離子電池可燃?xì)怏w和煙霧排查結(jié)果進(jìn)行退役判定。鋰離子電池模塊和電池簇的耐壓性能試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行：a)電池模塊和電池簇的耐壓性能試驗(yàn)方法按照GB/T36276規(guī)定進(jìn)行；b)按照5.2.5對(duì)電池模塊和電池簇的耐壓性能試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行退役判定。鋰離子電池設(shè)計(jì)使用壽命判定按照如下步驟進(jìn)行：a)通過(guò)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取循環(huán)次數(shù)和日歷壽命；b)折算成滿(mǎn)充滿(mǎn)放工況下的循環(huán)壽命；c)判斷鋰離子電池是否達(dá)到電池設(shè)計(jì)循環(huán)壽命或日歷壽命；e)按照5.2.6對(duì)鋰離子電池設(shè)計(jì)使用壽命評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行退役判定。6.3電性能6.3.1充放電能量鋰離子電池充放電能量判定按照如下步驟進(jìn)行：a)選取運(yùn)行記錄中在額定充放電功率下的電池管理系統(tǒng)采集到的3次完整充放電過(guò)程的充放電能量平均值，或者按照GB/T36548中額定能量的測(cè)試方法進(jìn)行充放電試驗(yàn)和計(jì)算，記錄表格式見(jiàn)附錄B的表B.1;b)按照5.3.1和5.4.1對(duì)鋰離子電池充放電能量評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行退役判定。鋰離子電池能量效率判定按照如下步驟進(jìn)行：a)按照GB/T36548中額定能量轉(zhuǎn)換效率的方法進(jìn)行測(cè)試計(jì)算；b)與電站設(shè)計(jì)能量效率進(jìn)行比較，記錄表格式見(jiàn)表B.1;c)按照5.3.2和5.4.1對(duì)鋰離子電池能量效率評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行退役判定。鋰離子電池的經(jīng)濟(jì)性判定依照如下步驟進(jìn)行：5a)充放電能量或者能量效率低于額定值時(shí)，可判斷為不能滿(mǎn)足儲(chǔ)能電站預(yù)期使用需求；b)計(jì)算能滿(mǎn)足儲(chǔ)能電站預(yù)期使用需求需要增補(bǔ)的鋰離子電池用量和所需的空間，并與電站可擴(kuò)容空間進(jìn)行比較；c)計(jì)算增補(bǔ)的鋰離子電池成本，并與預(yù)期收益進(jìn)行比較；d)按照5.4對(duì)鋰離子電池的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行退役判定。6(資料性)鋰離子電池狀態(tài)量和報(bào)警數(shù)據(jù)表記錄鋰離子電池狀態(tài)量和報(bào)警數(shù)據(jù)見(jiàn)表A.1。表A.1鋰離子電池狀態(tài)量和報(bào)警數(shù)據(jù)表單位數(shù)值額定充電功率額定放電功率額定充電能量額定放電能量電池單體充電截止電壓V電池單體放電截止電壓V電池模塊中電池單體個(gè)數(shù)個(gè)電池模塊中電池單體串聯(lián)個(gè)數(shù)個(gè)電池模塊充電截止電壓V<(電池單體充電截止電壓×電池模塊中電池單體串聯(lián)個(gè)數(shù))電池模塊放電截止電壓V>(電池單體放電截止電壓×電池模塊中電池單體串聯(lián)個(gè)數(shù))電池簇中電池模塊個(gè)數(shù)個(gè)電池簇中電池模塊串聯(lián)個(gè)數(shù)個(gè)電池簇充電截止電壓V<(電池模塊充電截止電壓×電池簇中電池模塊串聯(lián)個(gè)數(shù))電池簇放電截止電壓V>(電池模塊放電截止電壓×電池簇中電池模塊串聯(lián)個(gè)數(shù))電池單體充電電壓報(bào)警值V一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池單體放電電壓報(bào)警值V一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池模塊充電電壓報(bào)警值V<(電池單體充電電壓報(bào)警值×電池模塊中電池單體串聯(lián)個(gè)數(shù))一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池模塊放電電壓報(bào)警值V>(電池單體放電電壓報(bào)警值×電池模塊中電池單體串聯(lián)個(gè)數(shù))一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池簇充電電壓報(bào)警值V<(電池模塊充電電壓報(bào)警值×電池簇中電池模塊串聯(lián)個(gè)數(shù))一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池簇放電電壓報(bào)警值V>(電池模塊放電電壓報(bào)警值×電池簇中電池模塊串聯(lián)個(gè)數(shù))一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池簇充電電流截止值A(chǔ)7表A.1鋰離子電池狀態(tài)量和報(bào)警數(shù)據(jù)表(續(xù))單位數(shù)值電池簇放電電流截止值A(chǔ)電池簇充電電流報(bào)警值A(chǔ)一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池簇放電電流報(bào)警值A(chǔ)一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池單體高溫截止溫度℃電池單體低溫截止溫度℃電池單體高溫報(bào)警溫度℃一級(jí)二級(jí)三級(jí)電池單體低溫報(bào)警溫度℃一