TCIAPS0039-2024储能用水系铁镍电池技术规范

ICS27.180

F19

团体标准

T/CIAPS0039—2024

储能用水系铁镍蓄电池技术规范

Technicalspecificationforwaterbasedironnickelbatteriesforenergystorage

2024年8月28日发布2024年9月28日实施

中国化学与物理电源行业协会发布

T/CIAPS0039—2024

目录

前  言.............................................................................III

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................1

3术语、定义和符号.....................................................................1

3.1术语和定义.....................................................................1

3.2符号...........................................................................2

4产品分类.............................................................................2

4.1产品名称及定义.................................................................2

4.2产品的型号、规格及容量.........................................................2

5技术要求.............................................................................3

5.1外观...........................................................................3

5.2极性...........................................................................3

5.3外形尺寸及质量.................................................................3

5.4密封性能.......................................................................3

5.5放电容量.......................................................................3

5.6高温充放电性能.................................................................3

5.7低温充放电性能.................................................................3

5.8荷电保持能力...................................................................3

5.9耐过充和过放电及容量恢复能力...................................................4

5.10穿刺..........................................................................4

5.11短路..........................................................................4

5.12循环寿命......................................................................4

5.13储存..........................................................................4

6试验条件.............................................................................4

6.1测量仪器的精度.................................................................4

6.2环境要求.......................................................................5

6.3电解液.........................................................................5

6.4试验前准备.....................................................................5

7试验方法.............................................................................5

7.1外观...........................................................................5

7.2极性...........................................................................5

7.3外形尺寸及质量.................................................................5

7.4密封性能.......................................................................5

7.5放电容量.......................................................................5

7.6高温充放电性能.................................................................5

7.7低温充放电性能.................................................................6

7.8荷电保持能力...................................................................6

7.9耐过充和过放电及容量恢复能力...................................................6

7.10穿刺试验......................................................................6

I

T/CIAPS0039—2024

7.11短路试验......................................................................6

7.12循环寿命......................................................................6

7.13储存试验......................................................................7

8检验规则.............................................................................7

8.1检验分类.......................................................................7

8.2出厂检验、周期检验.............................................................8

8.3型式检验.......................................................................8

8.4交收检验.......................................................................9

9标志、包装、运输和储存..............................................................10

9.1标志..........................................................................10

9.2包装..........................................................................10

9.3运输..........................................................................10

9.4储存..........................................................................11

II

T/CIAPS0039—2024

储能用水系铁镍蓄电池技术规范

1范围

本文件规定了储能用水系铁镍蓄电池（以下简称蓄电池）的分类与型号命名、性能要求、试验方法、

检验规则和标志、包装、运输和储存。

本文件适用于储能用铁镍单体电池及电池组/电池包。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件，不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T2900.41-2008电工术语原电池和蓄电池（IEC60050-482：2003，IDT）

GB/T7169-2011含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组型号命名方法

GB/T12725-2011碱性铁镍蓄电池通用规范

GB/T15142-2011含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组方形排气式镉镍单体蓄电池

GB/T28164-2011含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组便携式密封蓄电池和蓄电池

组的安全性要求

3术语、定义和符号

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1单体蓄电池（Cell）

能够进行化学能和电能相互转化，实现充放电的基本单元，由正极、负极、隔膜、电解质、壳体和

端子等组成。

3.1.2电池组（Battery）

通过串联、并联或串并联方式连接，且只有一对正负极输出端子的电池组合体，还宜包括外壳、

管理与保护装置等部件。

3.1.3电池包（BatteryPack）

由电池组采用串联、并联或串并联连接方式，且与储能变流器及附属设施连接后实现独立运行的电

池组组合体，还宜包括电池管理系统、监测和保护电路、电气和通讯接口等部件。

3.1.4电池管理系统（BatteryManagementSystem）

监测电池的电压、电流、温度、液位等参数信息，并对电池的状态进行管理和控制的装置。

1

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3.1.5标称电压（NominalVoltage）

标志或识别一种电池或一种电化学体系的适当的电压近似值。

3.1.6额定容量（NominalCapacity）

制造商声明的电量C5Ah（安培小时）。即单体蓄电池、电池组、电池包在6.4规定条件下充电后，

在标准试验条件下以I5A放电至终止电压单体1.0V（或者n*1.0V；n＞1，n为单体电池的数量）时所能放

出的容量。

3.1.7放电容量（DischargeCapacity）

以制造商规定的条件，完全充电的单体蓄电池、电池组、电池包放出的容量值。

3.2符号（Symbols）

本文件除采用GB/T2900.41-2008中界定的术语和定义外，还增加了下列定义和符号：

P：指排气式蓄电池，蓄电池盖上设有加液口和出气装置的蓄电池（用符号P表示）；

F：阀控式蓄电池，蓄电池各个单体是密封的，且带有当内压超出规定值时允许气体逸出的阀（用

符号F表示）；

B：补水式蓄电池，蓄电池设有加液装置，该装置可实现自动限位或人工补加电解液或净化水的功

能（用符号B表示）。

4产品分类

4.1产品名称及定义

GB/T7169含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组型号命名方法适用于本文件。

串联只数负极物质T正极物质N储能CN额定容量结构形式

例如：蓄电池为5只串联单体铁镍250Ah排气式蓄电池，用“5TN-CN250-(P)”表示。

例：5TN-CN250-(P)

结构形式

额定容量（Ah）

储能

铁镍蓄电池代号

多槽整体壳内极群组的个数(单体蓄电池为1省略)

注：型号分为P排气式、F阀控式、B补水式

4.2产品的型号、规格及容量

推荐蓄电池产品规格及尺寸，容量应符合表1中技术要求。

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表1推荐蓄电池容量和外形尺寸

最大外形尺寸/mm

型号标称电压/V额定容量/Ah

长宽高

TN-CN4000-(B)1.24000400220830

2TN-CN330-(B)2.4330245155415

2TN-CN550-(B)2.4550202175655

4TN-CN100-(B)4.8100200175325

5TN-CN150-(B)6150262177445

5TN-CN260-(B)6260370177435

5TN-CN560-(B)6560360242666

5技术要求

5.1外观

蓄电池按7.1试验时，表面应平整、干燥、无碱痕，且标志清晰、正确，外壳不得有变形及裂纹。

5.2极性

蓄电池单体应用“+”、“-”极性标志，按7.2试验时，蓄电池极性应与标志的极性符号一致。

5.3外形尺寸及质量

蓄电池按7.3试验时，蓄电池外形尺寸、质量应符合制造商提供的技术文件要求。

5.4密封性能

蓄电池按7.4试验时，蓄电池在与进入的空气隔断后5s内部压力衰减≤1kPa。

5.5放电容量

蓄电池按7.5试验时，放电容量应不小于额定容量。

5.6高温充放电性能

蓄电池按7.6试验时，放电容量应不小于额定容量的80%。

5.7低温充放电性能

蓄电池按7.7试验时，放电容量应不小于额定容量的80%。

5.8荷电保持能力

蓄电池按7.8试验时，放电容量应不小于额定容量的90%。

3

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5.9耐过充和过放电及容量恢复能力

蓄电池按7.9试验时，应无液体溢出，无气胀、不爆炸、不起火，容量恢复应不小于额定容量的90%。

5.10穿刺

蓄电池按7.10试验时，应不起火、不爆炸。

5.11短路

蓄电池按7.11试验时，应不起火、不爆炸。

5.12循环寿命

蓄电池按7.12试验时，循环次数应不小于5000次。

5.13储存

储存1年后的蓄电池按7.13试验时，放电容量应不小于额定容量的95%。

6试验条件

6.1测量仪器的精度

6.1.1仪表量程

所用仪表的量程应随被测电流和电压的量值确定，即读数应在量程的前三分之二的范围内。

6.1.2电压测量

测量电压用的仪表应具有不低于0.5级精度的电压表，电压表内阻至少应是1kΩ/V。

6.1.3电流测量

测量电流用的仪表应具有不低于0.5级精度的电流表。

6.1.4温度测量

测量温度用的温度计应具有适当的量程，其分度值不大于1℃，温度计的标定精度不低于0.5℃。

6.1.5电解液密度测量

测量电解液密度的密度计应具有适当的量程，分度值不大于0.005g/cm3，密度计的标定精度至少应

为0.005g/cm3。

6.1.6时间测量

测量时间用的仪表应按时、分、秒，至少应具有±1%的准确度。

6.1.7尺寸测量

测量蓄电池外形尺寸的量具应具有1mm以上的精度。

6.1.8质量测量

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称量蓄电池质量的衡器，应具有±0.1%以上的精度。

6.1.9密封性能测量

密封性能测量的仪表精度应不低于0.5级。

6.2环境要求

除另有规定外，试验应在温度25℃±2℃，相对湿度15%～90%、大气压力86kPa～106kPa的环境中

进行。

6.3电解液

除另有规定外，蓄电池各项试验的电解液均采用密度为1.25g/cm3～1.26g/cm3的KOH水溶液（其中

LiOH·H2O含量为18g/L±2g/L）。

6.4试验前准备

试验应在新的完全充电的蓄电池上进行。

6.4.1排气式和补水式蓄电池的完全充电

6.4.1.1蓄电池先以I5A电流放电至终止电压n*1.0V，静置1h。

6.4.1.2以I5A电流恒流充电7h（或采用由用户与制造厂协商认可的充电方法）。

6.4.2阀控式蓄电池完全充电

单体蓄电池采用制造厂协商标注的充电方法。

7试验方法

7.1外观

在良好的光线要求条件下，用目测法检查蓄电池的外观。

7.2极性

目视检测并用电压表或反极仪检测蓄电池极性。

7.3外形尺寸及质量

用量具和衡器测量蓄电池的外形尺寸及质量。

7.4密封性能

将蓄电池的加液口或排气口作为压缩空气入口，将所有其余出气口严密封闭，当压力≥25kPa时，

保压5s，观察压力表的变化。

7.5放电容量

电池按6.4充电后，在25℃±2℃的环境中，以I5A电流放电至终止电压n*1.0V止，计算放电容量。

7.6高温充放电性能

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按7.5试验后符合5.5要求的蓄电池

a)置于55℃±2℃的环境中搁置5h；

b)在55℃±2℃的环境中以I5A电流充电7h，静置1h；

c)在55℃±2℃的环境中再以I5A电流放电至终止电压n*1.0V止；

d)计算放电容量/额定容量*100%。

7.7低温充放电性能

按7.5试验后符合5.5要求的蓄电池

a)置于-10℃±2℃的环境中搁置24h；

b)在-10℃±2℃的环境中以I5A电流充电7h，静置1h；

c)在-10℃±2℃的环境中再以I5A电流放电至终止电压n*1.0V止；

d)计算放电容量/额定容量*100%。

7.8荷电保持能力

a)蓄电池按6.4进行充电；

b)在25℃±2℃的环境下，以开路状态下，静置7d；

c)在25℃±2℃的环境下，以I5A电流放电至终止电压n*1.0V；

d)计算放电容量/额定容量*100%。

7.9耐过充和过放电及容量恢复能力

a)蓄电池按6.4充电，静置1h；

b)以I5A电流再过充电3h，静置1h；

c)以I5A电流放电至终止电压n*1.0V，继续过放电（可以加反向电压）1h30min，静置1h；

d)蓄电池按6.4充电，静置1h；

e)以I5A电流放电至终止电压n*1.0V；

f)计算放电容量/额定容量*100%；

g)允许重复d)～f)5次循环。当某一次循环符合要求时，即可进行下一项试验。

7.10穿刺试验

a)蓄电池按6.4充电后，用直径8mm的耐高温钢针（针尖的圆锥角度为45°～60°，针的表面

光洁、无锈蚀、氧化层及油污），以25±5mm/s的速度，从垂直于蓄电池极板的方向贯穿，

贯穿位置易靠近所刺面的几何中心，钢针停留在蓄电池中。

b)观察电池温度由贯穿后的最高峰值回落到50%期间的现象。

7.11短路试验

蓄电池按6.4充电后，将蓄电池的正、负极接线柱，经不大于5mΩ的外部线路短路10min，观察1h。

7.12循环寿命

蓄电池经7.5的试验，且符合5.5要求的蓄电池方可进行本试验，整个试验在25℃±2℃的环境进行。

7.12.1循环前准备

寿命试验应在25℃±2℃的环境温度下进行，试验期间应采取措施防止电解液温度超过35℃，必要

时可进行强制通风。

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蓄电池容量检验合格后，应检查蓄电池内电解液液面的高度和电解液密度，必要时进行补液操作，

或按制造商使用维护说明书的规定进行操作。

注：阀控式蓄电池可不做补液操作

7.12.2第1～49次循环

蓄电池1～49次循环按表2规定进行，1～49次循环应连续进行，第49次循环结束时，蓄电池应静置

1h～3h，再进行第50次循环。

表2循环寿命试验

充电要求放电要求

循环次数/次

电流/A时间/h电流/A时间/h或终止电压/V

1I57.0hI5n*1.0V

2～48I33.3hI3放电至终止电压n*1.05V

49I33.3hI3放电至终止电压n*1.0V

定期更换新电解液：第50次（以后每增加100）循环前，即循环至49、199（以后每增加100）次循

环放电结束后，更换一次新电解液或按制造方要求调整液面高度。

阀控式蓄电池不做更换新电解液的操作。

7.12.3第50次循环

蓄电池按6.4要求充电后，静置1h，再以I5A放电至终止电压n*1.0V，其放电时间应不少于3.5h。

如任何一个第50次循环的放电时间少于3.5h时，再按7.12.3要求进行循环，如连续两次放电时间均

少于3.5h，蓄电池寿命即为终止。

当第5000次循环的放电时间不少于3.5h，标准循环寿命判为合格，试验可终止。寿命测试周期长，

也可由制造商承诺保障。

7.13储存试验

a)蓄电池按I5A电流放电至n*1.0V，以I5A电流充电4~5h；

b)补加电解液到制造商标注的位置，注液孔采用胶塞或胶带进行牢靠密封，排气孔预留小微孔出

气，储存期间确保液面在平衡位（阀控式蓄电池可不做此项操作）；

c)在相对湿度45%～85%的环境中，储存12个月，储存期间，任何时刻环境温度的变化不应超

出20℃±10℃的范围。

蓄电池储存后，做如下测试：

a)蓄电池先以I5A电流放电至n*1.0V，再按6.4充电，静置1h；

b)以I5A电流放电至终止电压n*1.0V；

c)计算放电容量；

d)允许重复a)～c)5次循环。当某一次循环符合要求时，即可进行下一项试验。

8检验规则

8.1检验分类

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检验分为出厂检验、周期检验、型式检验、交收检验。

8.2出厂检验、周期检验

出厂检验项目和周期检验的项目及试验样品数量见表3。

表3检验分类

序

检验分类试验项目样品数量检验周期

号

15.1外观100%

25.2极性100%

3出厂检验5.3外形尺寸及质量1%逐批

45.4密封性能≤500抽4只

55.5放电容量＞500抽8只

65.6高温充放电性能

75.7低温充放电性能各1只半年一次

85.8荷电保持能力

周期检验5.9耐过充和过放电

9每年一次

及容量恢复能力

各1只

105.12循环寿命*

两年一次

115.13储存

注：符号*的可以不需要，也可以采用寿命论证报告替代

判定规则：

出厂检验中，若有一项或一项以上不合格时，应将该产品退回生产部门返工普检，然后再次提交验

收，若再次检验仍有一项或一项以上不合格，则判定该批产品不合格。

在周期检验中，若有一项或一项以上不合格，可加倍复测不合格项目，若复测仍有不合格项目，则

判定该批产品不合格。

8.3型式检验

遇有下列情况之一时，应进行型式检验，型式检验依据表4：

a)产品定型或鉴定；

b)产品结构、工艺配方或原材料有重大改变；

c)转场生产；

d)停产一年以上后重新生产时；

e)政府有要求时。

注：同系列蓄电池型式试验时可选取有代表性的型号产品，大容量产品可覆盖小容量产品。

8

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表4型式试验项目

蓄电池分组编号

序号试验项目

1234

1外观√√√√

2极性√√√√

3外形尺寸及质量√√√√

4密封性能#√√√√

5放电容量√√√√

6高温充放电性能√√

7低温充放电性能√√

8荷电保持能力√

9耐过充和过放电及容量恢复能力√

10穿刺√

11短路√

12循环寿命*

13储存√

注1：符号√表示需要。

注2：符号#表示阀控式不需要。

注3：符号*表示循环寿命可以采用趋势外延模式推定符合性

判定规则：

a)依据检验现象评定的检验