户外用低温可充放磷酸铁锂储能电池技术性能及测试方法
范围与适用性
本标准规定了户外用低温可充放电磷酸铁锂储能电池的术语、定义、符号和缩略语、要求、测试方法。适用于通讯基站、海岛电站、边防哨所、科考探险、野外露营、森林监控、轨道交通等户外场合应用的储能装置，包括电池单体、电池模块、电池组和电池系统。
术语与定义
- 低温可充放电：二次电池在0°C以下低温环境中可支持充放电，通常可支持反复充电的低温环境温度范围在-25°C~0°C，支持反复放电的低温环境温度范围在-45°C~0°C。
- 磷酸铁锂电池单体：采用磷酸铁锂作为正极和碳材料作为负极，所制造的储能锂电池单体。
- 电池模块：由一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合构成。
- 电池组：由一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合构成，且只有一对正负极输出端子。
- 电池保护板：带有对电池起保护作用的集成电路的印制电路板。
- 电池管理系统：连接电池组和设备的电池管理系统，主要功能包括电池物理参数实时监测、电池状态估计、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理等。
- 电池系统：将一个以上电池单体、电池模块或电池组按照串联、并联或串并联方式组合，且与配套供电设备或者储能变流器连接后实现独立运行的系统。
要求
基本性能
- 电池单体：极性、结构尺寸及质量、开路电压等性能需检验和控制。
- 电池组：极性、结构尺寸及质量、开路电压等性能需检验和控制。
充放电性能
- 电池单体：
- 室温初始化充放电能量：初始充电能量、初始放电能量、充放电效率等需满足一定要求。
- 室温倍率充放电性能：不同倍率下充电能量、放电能量需满足一定要求。
- 低温放电性能：-40°C下放电容量需满足一定要求。
- 高温放电性能：55°C下放电能量需满足一定要求。
- 室温及高温能量保持与恢复能力：能量保持率、充电能量恢复率、放电能量恢复率需满足一定要求。
- 标准循环寿命：1000次、1500次循环后放电能量需满足一定要求。
- 低温循环寿命：500次循环后放电能量需满足一定要求。
- 储存性能：储存后充电能量恢复率、放电能量恢复率需满足一定要求。
- 电池组：
- 室温初始化充放电能量：初始充电能量、初始放电能量、充放电效率等需满足一定要求。
- 室温倍率充放电性能：不同倍率下充电能量、放电能量需满足一定要求。
- 低温放电性能：-40°C下放电容量需满足一定要求。
- 高温放电性能：55°C下放电能量需满足一定要求。
- 室温及高温能量保持与恢复能力：剩余能量保持率、充电能量恢复率、放电能量恢复率需满足一定要求。
- 标准循环寿命：800次、1500次循环后放电能量需满足一定要求。
- 低温循环寿命：500次循环后放电容量需满足一定要求。
- 储存性能：储存后充电能量恢复率、放电能量恢复率需满足一定要求。
安全性能
- 电池单体：短路、过充电、过放电、重物撞击、针刺、挤压、热滥用等测试中，电池不应起火、不爆炸，允许泄气、漏液。
- 电池组：短路、过充电、过放电、热失控扩散、挤压等测试中，电池不应起火、不爆炸、不漏液，不发生热失控扩散。
电池组环境适应性能
- 机械冲击、振动、跌落、模拟碰撞、翻转、高低温冲击、高温高湿、低气压、盐雾、海水浸泡等测试中，电池组应满足相应性能要求，不应起火、不爆炸、不泄漏。
测试方法
- 测试条件：环境条件、测试仪器、仪表准确度等。
- 测试准备：试验样品准备、初始化充电、初始化放电等。
- 基本性能检测：单体电池和电池组的极性、结构尺寸及质量、开路电压等检测步骤。
- 充放电性能试验：单体电池和电池组的室温初始化充放电能量试验、室温倍率充放电性能试验、低温放电性能试验、高温放电性能试验、室温及高温荷电保持与能量恢复能力试验、标准循环寿命试验、低温循环寿命试验、储存性能试验等试验步骤。
- 安全性能试验：单体电池和电池组的短路、过充电、过放电、重物撞击、针刺、挤压、热滥用等试验步骤。
- 电池组环境适应性能试验：机械冲击、振动、跌落、模拟碰撞、翻转、高低温冲击、高温高湿、低气压、盐雾、海水浸泡等试验步骤。
