T∕JFPA 0019-2025 储能电池用新型泡沫灭火剂测试方法

ICS13.220.10CCS C83

JFPA团 体 标 准T/JFPA0019—2025储能电池用新型泡沫灭火剂测试方法TestMethodforNewFoamFireExtinguishingAgentUsedinEnergyStorageBatteryFires2025-12-25发布 2025-12-25实施江苏省消防协会 发布T/JFPA0019—2025T/JFPA0019—2025目次前 言 Ⅱ范围 1规范性引用文件 1术语、定义和符号 1术语和定义 1符号 2分类 3储能电池新型泡沫灭火剂 3测试用电池的电压、容量 3电池样本 3样品综合要求 3电池单体在额定功率条件下初始充放电性要求 3电池模块在额定功率条件下初始充放电性能要求 4电池簇在额定功率条件下初始充放电性能要求 4样本初始化充放电 4初始化充放电环境与试验线路连接要求 4初始化充放电 5灭火测试方法 6仪器 6储能电池单体灭火测试方法 6储能电池模块灭火测试方法 7储能电池簇灭火测试方法 8灭火测试模型 8储能电池单体测试模型 9储能电池模块测试模型 9储能电池簇测试模型 9灭火系统参数 9细水雾系统 9便携式灭火器 10新型泡沫灭火栓系统 10燃烧总释放热测试方法 10储能电池单体燃烧总释放热测试 10储能电池模块燃烧总释放热测试 10附录A 12灭火系统 12灭火试验测试参数 13前 言本标准按照GB/T《标准化工作导则第1的规定起草。本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别专利的责任。本标准由江苏省消防协会提出并归口。本标准起草单位：中国矿业大学、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、徐州高新区安全应急装备产业技术研究院、深地科学与工程云龙湖实验室、江苏鸿鹄安全科技有限公司、徐州中矿消防安全技术咨询有限公司、深圳汉云安全科技有限公司。本标准起草人：朱国庆、刘通、胡翔宇、孙蓉、肖鹏、郭东亮、董心同、王恩元、王勃，唐杰、王永生，贾赟翰、朱冠宇、陈南。本标准系首次发布。IIT/JFPA0019—2025T/JFPA0019—2025PAGEPAGE10储能电池专用新型泡沫灭火剂测试标准范围（本文件适用于磷酸铁锂储能电池单体、模块及簇的新型泡沫灭火剂灭火有效性测试。本文件不适用于动力电池及相关系统。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T384石油产品热值测定法GB4351手提式灭火器GB15308泡沫灭火剂GB/T36276电力储能用锂离子电池GB/T42313电力储能系统术语GB44240电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求GB50898细水雾灭火系统技术规范DL/T2528电力储能基本术语DB32/T4682预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范ISO9705Firetests—Full-scaleroomtestforsurfaceproducts术语、定义和符号GB/T36276、GB/T42313、GB4351、GB15308、GB50898、DL/T2528界定的以及下列术语和定义适用于本文件。术语和定义新型泡沫灭火剂novelfoamextinguishingagent由水、气凝胶粉末、渗透剂、阻燃剂以及其他添加剂组成，以遇热后发泡形式灭火的泡沫灭火剂。本标准中的新型泡沫灭火剂仅适用于储能电池灭火。燃烧总释放热totalheatreleasedduringcombustion（或发生氧化分解反应过程中所释放出的质量基准或体积基准是衡量材料燃烧放热特性的核心参数之一。量热仪calorimeter一种测定物质反应热的仪器。脉冲点火器pulseigniter一种利用脉冲原理产生阶段性瞬间电火花，从而点火的电子产品。energystoragebatterymoduleframework完整储能电池模块除去所有电池单体的其余部分。flameselfextinguishingtime在规定的试验条件下，移除火源后样本自行停止燃烧（无明火、无冒烟）所需的时间。加热装置heatingdevice具有明确功率可实现电池单体外部加热的装置。热失控触发对象thermalrunawaytriggerobject储能电池模块中通过外部加热或过充的方式第一个触发热失控的电池单体。电池单体batterycell电池模块batterymodulebatterycluster由多个电池包按照特定的串并联拓扑结构组合而成，配备簇级管理单元（BCU）、汇流设备、保护装置及通信组件，能够实现独立运行、监控和调度的储能电池单元。符号下列符号适用于本文件。WhkhkWh或Mh，数值小数点后位数不超过2位。kWk或MW，数值小数点后位数不超过2位。kWk或MW，数值小数点后位数不超过2位。k2kJ2kJ2V2分类储能电池新型泡沫灭火剂以储能电池样本为准。电池样本样品综合要求GB/T36276GB/T36276电池单体在额定功率条件下初始充放电性要求初始充电能量不小于额定充电能量；初始放电能量不小于额定放电能量；5°C条件下初始充放电能量效率不小于80.0%；25C条件下初始充放电能量效率不小于93.0%；45C条件下初始充放电能量效率不小于93.0%；25C条件下初始充电能量极差不大于初始充电能量平均值的4.0%；25C条件下初始放电能量极差不大于初始放电能量平均值的4.0%。电池模块在额定功率条件下初始充放电性能要求初始充电能量不小于额定充电能量；初始放电能量不小于额定放电能量；5°C条件下初始充放电能量效率不小于85.0%；25C条件下初始充放电能量效率不小于94.0%；45C条件下初始充放电能量效率不小于94.0%；25C条件下初始充电能量极差不大于初始充电能量平均值的4.5%；25C条件下初始放电能量极差不大于初始放电能量平均值的4.5%。电池簇在额定功率条件下初始充放电性能要求初始充电能量不小于额定充电能量；初始放电能量不小于额定放电能量；初始充放电能量效率不小于95.0%；充电结束时电池单体电压极差不大于250mV；放电结束时电池单体电压极差不大于300mV；充电结束时电池单体温度极差不大于6°C；放电结束时电池单体温度极差不大于6°C；充电结束时电池模块电压极差不大于电池模块标称电压的5.0%；放电结束时电池模块电压极差不大于电池模块标称电压的5.0%。样本初始化充放电初始化充放电环境与试验线路连接要求适宜初始化环境大气压力86~106kPa，环境温度15°C~40°C，相对湿度≤80％。电池单体试验线路连接规定a）根据试验温度、湿度以及电池单体尺寸、电压、功率等参数选择试验设备；b）电池单体正负极与试验设备通过输入输出线缆连接，形成电流回路；电池单体正负极与试验设备通过电压数据采样线连接，形成电压数据采集回路；电池单体温度采样点与试验设备通过温度数据采样线连接，形成温度数据采集回路，对不使用电池模块试验线路连接规定a）根据试验温度、湿度以及电池模块尺寸、电压、功率等参数选择试验设备；b）电池模块正负极与试验设备通过输入输出线缆连接，形成电流回路；c）电池模块和电池单体的正负极与试验设备通过电压数据采样线连接，形成电压数据采集回路；d）电池模块温度采样点与试验设备通过温度数据采样线连接，形成温度数据采集回路，电池模块温度采样点包括电池模块正极汇流排、负极汇流排的固定采样点和不少于2个有代表性的随机采样点；e）采用液体冷却方式的电池模块，初始化充放电过程中液冷系统可工作，灭火测试前放空冷却液。电池簇试验线路连接规定a）根据试验温度、湿度以及电池簇尺寸、电压、功率等参数选择试验设备；b）电池簇正负极与试验设备通过输入输出线缆连接，形成电流回路；试验设备与电池簇的电池管理系统通过通信线连接，形成控制保护回路；电池簇、电池模块和电池单体的正负极与试验设备通过电压数据采样线连接，形成电压数据采集回路；电池簇温度采样点与试验设备通过温度数据采样线连接，形成温度数据采集回路。初始化充放电电池单体初始化充放电步骤a）按照试验线路连接要求将试验样品放置于环境模拟装置内并与充放电装置连接；b）设置环境模拟装置温度为25C；在(252C下静置5h，静置时间需保持准确一致；10mi时间、电压、温度、充电能量；10mi能量；初始化充放电结束。电池模块初始化充放电步骤a）按照试验线路连接要求将试验样品放置于环境模拟装置内并与充放电装置连接；b）设置环境模拟装置温度为25C；c）在(25±2)°C下静置5h；10mi能量；10mi能量；初始化充放电结束。电池簇初始化充电步骤按照试验线路连接要求将试验样品与充放电装置连接；10mi电池模块电压极差、电池单体电压极差、电池单体温度极差、放电能量；10min电池模块电压极差、电池单体电压极差、电池单体温度极差、充电能量；f）初始化充放电结束。灭火测试方法灭火测试所使用的仪器、测试环境和具体测试方法应满足要求。仪器测试用仪器和设备应满足以下要求：a）秒表：测量精度不低于±0.1s；b）K型热电偶：直径为1.0mm，测量范围0~1000°C，精度不低于±1°C；0.5F.S.，电流测量精度不低于±0.5F.S.，功率测量精度不低于±0.5%F.S.；0.3m/s；20~40C0.5C；f）0~100%，精度不低于±2%；0.1kPa；0.5F.S.；0.1g，精度不低于±0.5F.S.；3%F.S.。40~100C1C1C，温度均匀度≤2C10~98%，精度不低于±2%。5kV10mA，应能保证引燃电池热失控产生的气体，接触火焰部分耐高温不低于1000°C。测试数据（如电压、温度等）的记录间隔不应大于1s。注：F.S.为满量程（fullscale）储能电池单体灭火测试方法电池单体热失控灭火测试按照下列步骤进行：将完成了初始化充放电的测试样品置于热失控测试模型中。以I=m现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置。5s/喷枪完全开启并连续喷射，操作者的任何部位不应触及模型。1h3min10.6g）记录测试结果及灭火剂用量。储能电池模块灭火测试方法电池模块热失控灭火测试按照下列步骤进行：将完成了初始化充放电的测试样品置于热失控测试模型中。以触发对象的额定功率与其标称电压的比值作为电流值对触发对象进行恒流充电，记录触发对553min，则预燃结束，在此期间若火焰熄灭则通过相同方式重新点燃，并重新计时火焰持续燃烧时长，3min。/1h3min10.6g）记录测试结果及灭火剂用量。储能电池簇灭火测试方法电池簇热失控灭火测试按照下列步骤进行：将完成了初始化充放电的测试样品置于热失控测试模型中。30mm方。点燃汽油，等待预燃结束，预燃结束时间为电池簇最底层模块内未触发热失控的电池单体数量553min：若引燃盘内汽油在预燃结束时仍未燃尽，则立即使用便携式灭火器将引燃盘内火焰熄灭，期间操作者和灭火器的任何部位不应触及模型，且灭火过程不应波及电池簇。1）所述情形外，在预燃期间若火焰熄灭则通过外部引燃重新点燃火焰，并重新计时火焰持3min。灭火测试模型选择储能电池单体测试模型测试模型依据电池种类应满足GB/T36276中6.7.4.2.1对加热部件及温度传感器的要求，且应将测cm处固定耐高温脉冲点火器，电池单体四周水平距离3m、垂直距离1m处各设置一热流计正对电池安全阀。表1灭火测试模型加热及采样要求测试样品额定放电能量r)Wh加热部件功率W加热部件形状及布置位置温度传感器布置位置d<50250片状，布置于试验样品面积较大的平面，尺寸不大于被加热面尺寸布置于被加热面对侧中心位置5≤d<100450100≤d<400650400≤d<800800800≤d<10001000d≥1000>1000储能电池模块测试模型（或其他类似的支架上的一个储能电池模块和支架上方的灭火剂喷40010mmm、垂直距离1m处各设置一热流计正对电池模块。储能电池簇测试模型40010mm4351第7.6.2.2条与引燃油量的对应关系。汽油热值应通过GB/T384规定的量热计氧弹法测量得出。电池簇四周水平距离3m、垂直距离1m处各设置一热流计正对电池簇。灭火系统参数确定细水雾系统10MP1L/mn2GB50898的有关规定。便携式灭火器便携式灭火器的最小有效喷射时间不低于13s，充装量应为6L或9L，灭火器尚应符合现行国家标准GB4351的有关规定。在储能电池簇灭火测试中不应使用本方式灭火。新型泡沫灭火栓系统泡沫枪入口压力为0.63MPa，流量为11.4L/min，泡沫混合液连续供给时间不低于实际灭火测试时GB15308燃烧总释放热测试方法ISO970580%，大气压力86~106kPa，环境温度15~40C。具体测试方法如下：储能电池单体燃烧总释放热测试储能电池单体热失控触发方式参照GB/T36276中6.7.4.2.1的试验步骤。使用电弧点燃电池热失控火焰，安全阀正上方1cm处固定耐高温脉冲点火器，点火时间为电池安全阀打开后5s内。燃烧总热值储能电池模块燃烧总释放热测试19.1模块燃尽火焰自熄时间。储能电池模块燃烧总释