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文档简介
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团体标准
T/CNESAXXXX—XXXX
储能用浸没式冷却液性能测试方法
Performancetestingmethodfortheimmersingcoolantliquidinenergystorage
system
(征求意见稿)
(本草案完成时间:2025年8月14日)
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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
中关村储能产业技术联盟 发布
T/CNESAXXXX—XXXX
储能用浸没式冷却液性能测试方法
1范围
本文件描述了储能用浸没式冷却液相容性、安全性以及储能系统安全性测试的测试方法。
本文件适用于储能用碳氢化合物、硅油类、酯类浸没式冷却液的性能测试,其他类型冷却液可参照
执行。
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/T531.1—2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法
GB/T3536—2008石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法
GB/T4340.1—2024金属材料维氏硬度试验
GB/T5721—1993橡胶密封制品标志、包装、运输、贮存的一般规定
GB/T6541—1986石油产品油对水界面张力测定法(圆环法)
GB/T7534—2004工业用挥发性有机液体沸程的测定
GB/T7600-2014运行中变压器油和汽轮机油水分含量测定法(库仑法)
GB/T10247—2008粘度测量方法(旋转法)
GB/T13464—2008物质热稳定性的热分析试验方法
GB/T16172—2007建筑材料热释放速率试验方法
GB/T28552变压器油、汽轮机油酸值测定法(BTB法)
GB29743.2机动车冷却液第2部分:电动汽车冷却液
GB/T35930—2018化工产品饱和蒸气压的测定热重法
GB/T36276—2023电力储能用锂离子电池
GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求
DL/T12042013矿物绝缘油热膨胀系数测定法
DL/T1836—2018矿物绝缘油与变压器材料相容性测定方法
JB/T14694—2024电气绝缘用合成有机酯与结构材料的相容性试验方法
SH/T0429—2007润滑脂和液体润滑剂与橡胶相容性测定法
ISO5660-1:2015着火反应测试热释放、产烟量和质量损失率(Reaction-to-firetests-Heatrelease,
smokeproductionandmasslossrate)
ASTMD471-16a橡胶性能的标准测试方法
化学品毒性鉴定技术规范原卫生部办公厅2005年
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
相容性compatibility
在规定的条件下,电池材料与冷却液对各自性能的相互影响。
注:如果相互影响的程度在规定范围之内,则表明电池材料与冷却液相容。
3.2
结构材料constructionmaterial
用于电池系统设备的组件、成型件、部件或材料。
1
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[来源:JB/T14694—2024,3.3,有修改]
3.3
绝缘液体insulatingliquid
由液体组成的绝缘材料。
[来源:GB/T2900.5—2013,212-11-04]
3.4
矿物绝缘油mineralinsulatingoil
从石油产品和/或其他碳氢化合物中提取的用于变压器和类似电气设备(如开关设备、分接开关)
的绝缘液体(3.3)。
[来源:IEC60296:2020,3.1]
3.5
硅油绝缘油siliconeinsulatingoil
液态有机聚硅氧烷,其分子结构主要由硅原子和氧原子交替排列的线性链组成,硅原子上附有烃基。
[来源:IEC60836:2015,3.1]
3.6
合成有机酯syntheticorganicester
由酸和醇经化学反应而制得的绝缘液体。
注:这种醇包括一元、二元和多元醇的酯。
[来源:GB/T2900.5—2013,212-17-08]
3.7
空白样blanksample
处于相同的试验容器中和试验条件下的未加入结构材料的冷却液。
[来源:JB/T14694—2024,有修改]
3.8
介质损耗因数dielectricdissipationfactor
复相对电容率的虚部与实部之比的绝对值。
注1:介质损耗因数等于介质损耗角的正切值。
注2:有时使用缩写DDF来表征绝缘材料的介质损耗。
[来源:GB/T2900.5—2013。212-11-29]
3.9
酸值acidity
在指定溶剂中对测试部分进行电位滴定或比色滴定至终点所需的碱量,以每克样品中氢氧化钾的毫
克数表示。
[来源:GB/T41633.3—2022]
3.10
闪点flashpoint
在规定试验条件下,试验火焰引起试样蒸气着火,并使火焰蔓延至液体表面的最低温度,修正到
101.3kPa大气压下。
[来源:GB/T3536—2008,3.1]
3.11
燃点firepoint
在规定试验条件下,试验火焰引起试样蒸气着火且至少持续燃烧5s的最低温度,修正到101.3kPa
大气压下。
[来源:GB/T3536—2008,3.2]
3.12
电池单体secondarycell
将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置。
注:通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计成可充电。
[来源:GB38031—2020,3.1]
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3.13
电池模块batterymodule
将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合,并作为电源使用的组合体。
[来源:GB38031—2020,3.2]
3.14
额定容量ratedcapacity
以制造商规定的条件测得的并由制造商申明的电池单体、模块、电池包或系统的容量值。
注:额定容量通常用安时(Ah)或毫安时(mAh)来表示。
[来源:GB38031—2020,3.7]
3.15
实际容量practicalcapacity
以制造商规定的条件,从完全充电的电池单体、模块、电池包或系统中释放的容量值。
[来源:GB38031—2020,3.8]
3.16
热失控thermalrunaway
电池单体放热连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。
[来源:GB38031—2020,3.14]
3.17
参考试验电流referencetestcurrent
It
数值与额定容量(C)相同。
注:单位为安(A)。
[来源:GB44240—2024,3.13]
3.18
充电上限电压upperlimitedchargingvoltage
Uup
制造商规定的电池或电池组能承受的最高安全充电电压。
[来源:GB31241—2022,3.14]
3.19
充电限制电压limitedchargingvoltage
Ucl
制造商规定的电池或电池组的额定最大充电电压。
[来源:GB31241—2022,3.15]
3.20
大型锂蓄电池largesecondarylithiumcell
总质量超过500g的锂蓄电池。
注:该术语在本文件中简称为大型电池。
[来源:GB44240—2024,3.7]
4符号和缩略语
4.1符号
下列符合适用于本文件。
Tie:第一个出现的放热峰的起始温度,℃。
Tp:放热峰或吸热峰峰顶对应的温度,℃。
Unom:标称电压,单位为V,数值小数点后位数不超过2位。
I1:1h率放电电流(A),其数值等于额定容量值。
I3:3h率放电电流(A),其数值等于额定容量值的1/3。
4.2缩略语
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下列缩略语适用于本文件。
HRR:热释放速率(HeatReleaseRate),kW/m2。
SPR:烟产生速率(SmokeProductionRate),m2/s。
5总则
储能用浸没式冷却液性能测试应符合下列原则要求:
——涵盖相容性、安全性、浸没式冷却液电池热失控三个方面,确保长期使用中的稳定性、有效
性和安全性;
——考虑对电池热失控、热扩散及电池性能的影响,关注理化特性变化及其对电池系统影响;
——明确冷却液在不同工况下的性能变化,确保测试结果的可重复性和对比性。
6试验条件
除另有规定,试验环境应符合下列要求:
——电池单体和模块试验环境温度为25℃;
——储能单元和系统试验环境温度为10℃~32℃;
——相对湿度≤75%。与国标GB44240—2024保持一致;
——大气压力为86kPa~106kPa。
7试验装置
7.1常规测量仪器
常规的测量仪器应满足表1的要求。
表1常规测量仪器技术指标要求
测量仪器参数类型参数范围精度
0<L<5±0.02
尺子尺寸(L)/mm5≤L≤1000±0.07
L>1000±0.2
0<m<3±1×10-4
3≤m≤6±2×10-4
衡器质量(m)/kg6≤m≤15±5×10-4
15≤m≤300±0.02
m>300±0.2
温度计环境温度(T)/℃-20≤T≤40±0.5
湿度计环境相对湿度/%0~100±2
7.2克利夫兰开口杯
克利夫兰开口杯应满足表2的要求。
表2克利夫兰开口杯指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
尺寸(L)/mm0.5<L<200±0.02
质量(m)/kg0.02<m<0.1±1×10-4
克利夫兰开口杯
时间(t)/s—±0.1
温度(T)/℃80℃<T<400±0.5
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7.3锥形量热仪
锥形量热仪应满足表3的要求。
表3锥形量热仪指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
尺寸(L)/mm0.5<L<200±0.02
质量(m)/kg0.001<m<1±1×10-4
热流()<<×±
锥形量热仪Φ/W10Φ150001
时间(t)/s—±0.1
温度(T)/℃100<T<1000±0.5
7.4差示扫描量热仪
差示扫描量热仪满足表4的要求。
表4差示扫描量热仪指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
质量(m)/kg10-6<m<5×10-5±1×10-8
热流()-6<<-3-6
差示扫描量热仪Φ/W10Φ10±10
温度(T)/℃30<T<500±0.5
7.5热重分析仪
热重分析仪满足表5的要求。
表5热重分析仪指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
质量(m)/kg8×10-6<m<10-5±1×10-7
热流()-5<<-2-5
热重分析仪Φ/W10Φ10±10
温度(T)/℃30<T<800±0.5
7.6充放电装置
充放电装置应满足表6的要求。
表6充放电装置指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
电压(U)/V—满量程(F.S)的±0.1%
电流(I)/A—±0.1%F.S.
充放电装置
功率(P)/W—±0.1%F.S.
温度(T)/℃-40≤T≤150±1
时间(t)/s—±0.1
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7.7短路试验装置
短路试验装置及其配套设备应满足表7~表9的要求。
表7短路试验装置指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
0<R≤10±0.2
外部线路电阻(R)/mΩ
10<R≤50±3
0≤U≤1000±0.1
电压(U)/V
U>1000±0.5
短路试验装置
0≤I≤16000±1%F.S.
电流(I)/A
I>16000±2%F.S.
时间(t)/s—±0.1
温度(T)/℃0≤T≤1000±2
表8示波器指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
带宽(BW)/MHZBW≥50±0.2
采样率(SR)/GSa/s1≤SR≤100±0.1
示波器装置
波形捕获率(W)/AW≥1000wfms/s±1%F.S.
时间(t)/s—±0.1
温度(T)/℃0≤T≤1000±2
表9数据采集仪指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
0≤U≤1000±0.1
电压(U)/V
U>1000±0.5
0≤I≤16000±1%F.S.
电流
数据采集仪(I)/A
I>16000±2%F.S.
时间(t)/s—±0.1
温度(T)/℃0≤T≤1000±2
7.8耐压试验装置
耐压试验装置应满足表10的要求。
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表10挤压试验装置指标要求
试验设备参数类型参数范围精度
电压(U)/V0.5≤U≤6000±2%F.S.
50<Ri<1000±(2%rdg+0.02)
耐压试验装置绝缘电阻(Ri)/MΩ1000≤Ri≤10000±(5%rdg+0.2)
10000≤Ri≤50000±(15%rdg+2)
时间(t)/s—±0.1
8试验步骤
8.1测试准备
8.1.1样品准备
8.1.1.1冷却液与电池材料相容性
8.1.1.1.1除非有特殊原因需使用不同的比例,正常情况下样品与冷却液的用量比例是正常使用的电
池系统比例的4倍。不同电池材料可参照表11确定冷却液用量。
表11不同电池材料的冷却液用量
材料种类冷却液使用量备注
每冷却液应使用不小
表面可测的固体材料(金属外壳、连接件等)800mL
于52cm2样品
待测样品质量应为冷却液质
表面不可测的材料(密封胶、不规则塑料件等)
量的1%
应在已知与冷却
每800mL冷却液使用质量14
涂覆/固化材料(电极涂层、绝缘漆等)液相容的铝箔或纸
或表面积2
g1300cm上固化
每800mL冷却液应使用不小
密封材料(垫圈、O型圈)
于65cm2样品
每冷却液应使用不小
线缆绝缘层800mL
于1300cm2样品
8.1.1.1.2对测试用冷却液,应使用绝缘液体,主要包括矿物绝缘油、硅油绝缘油、合成有机质等。
宜选择全新液体,如使用回收液体,应通过过滤分馏等方法,保证其清洁度达到原有使用要求,避免交
叉影响。
8.1.1.1.3对待测样品的准备,应尽可能选择单一、形状规则的样品。对器件中的部分材料的测试,
应将其从整体器件中分离,单独测试其质量及体积变化。
8.1.1.2冷却液安全性能测试
8.1.1.2.1饱和蒸气压试验,样品准备应按照GB/T35930—2018进行。
8.1.1.2.2热膨胀系数试验,冷却液各500mL,取样符合GB/T7597或SH/T0065—1991要求,确保
无气泡、杂质。酯类冷却液用SH/T0065—1991进行补充。
8.1.1.2.3沸点试验,样品准备应按照GB/T7534—2004进行。
8.1.1.2.4闪点和燃点试验,样品制备应按照GB/T3536—2008进行。
8.1.1.2.5自燃点试验,样品准备应按照GB/T21791—2008进行。
8.1.1.2.6燃烧试验,样品准备应按照GB/T16172—2007进行。
8.1.1.2.7物质热稳定性试验,样品准备应按照GB/T13464—2008进行。
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8.1.1.3浸没系统安全性测试
8.1.1.3.1电池或电池组采用下列方法之一进行充电:
a)制造商规定的方法;
b)以0.2It充电,当电池或电池组端电压达到充电限制电压(Ucl)时,改为恒压充电,直到充电
电流小于或等于0.02It,停止充电。
8.1.1.3.2在充电前,电池或电池组先按照规定的方法进行放电,并静置10min,如为大型电池或电
池组则需静置30min。
8.1.1.3.3除非另有规定,优先采用8.1.1.3.1中的方法a进行充电,当不可获得方法a的信息时,则
采用方法b。
8.1.1.3.4电池或电池组采用下列方法进行放电:
a)电池或电池组以0.2It进行恒流放电至放电终止电压(Ude);
b)对于不能在0.2It下恒流放电的电池组,准许在制造商规定电流下进行放电。
8.1.2仪器准备
8.1.2.1冷却液安全性能
8.1.2.1.1饱和蒸气压试验,仪器准备应按照GB/T35930—2018进行。
8.1.2.1.2热膨胀系数试验,仪器准备应按照DL/T1204—2013进行。
8.1.2.1.3沸点试验,仪器准备应按照GB/T7534—2004进行。
8.1.2.1.4闪点和燃点试验,仪器准备应按照GB/T3536—2008进行。
8.1.2.1.5自燃点试验,仪器准备应按照GB/T21791—2008进行。
8.1.2.1.6燃烧试验,开始试验前,应按下列顺序进行标定,当辐射照度改变时,也应对辐射锥进行
标定:
a)称重设备的精度标定应按照GB/T16172—2007条款10.2.2进行;
b)氧分析仪的标定应按照GB/T16172—2007条款10.2.3进行;
c)热释放速率的标定应按照GB/T16172—2007条款10.2.4进行;
d)辐射锥的标定应按照GB/T16172—2007条款10.2.5进行。
8.1.2.1.7对于物质热稳定性试验,仪器准备应按照GB/T13464—2008进行。
8.1.2.2浸没系统安全性测试
冷却液容器准备按以下要求进行:
a)为确保容器的可用性和密封性,需要对冷却液容器进行密封性检验。具体方法是通过出气口向容
器中注水的方式检验容器是否会发生液体泄露;
b)为确保试验现象的可观测性,需要根据储能用电池的具体尺寸对容器进行设计。储能用电池实验
容器的长宽为电池长宽的1.5倍,储能用电池模块实验容器的宽度需按照模块中电池数量调整,
具体为单体电池容器宽度的数量倍数,其余参数不变。实验时,储能用电池与冷却液的体积比为
1:3。
8.2性能测试
8.2.1冷却液与电池材料相容性
8.2.1.1概述
8.2.1.1.1容器、垫圈和其他测试容器的选择应避免对测试结果产生任何不利影响。
8.2.1.1.2为了评估液体和固体材料的变化,有必要在接触任何其他固体或液体材料之前,对调节过
程中的所有特性进行测试。
8.2.1.1.3经过实验研究,冷却系统中橡胶通常不能保持自身的稳定,与冷却液的相容性较差,因此
选取橡胶寿命预测作为系统预测,标准橡胶的物理性能详见附录A。根据Arrhenius公式,利用加速老
化方法推算橡胶材料寿命,即在100℃条件下,168h、336h、504h、672h分别可对应设计寿命为8
年、16年、24年、32年。建议间隔时间为48h至168h,建议测试间隔次数为4次,可累计至672h。
8
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-E
K(T)=A×eRT(1)
式中:
K(T)——反应速率的常数,单位为每分钟(min-1);
A——指数因数,单位为每分钟(min-1);
E——活化能,单位为焦耳每摩尔(J/mol);
R——摩尔气体常数,单位为焦耳每摩尔每开尔文(J/(mol·K)),取8.314;
T——热力学温度,单位为开尔文(K)。
注1:在某些应用中,老化周期的次数和时间间隔可根据相关各方的协议进行增减。
注2:长时间间隔是用于评估固体材料的特殊试验。
注3:橡胶加速老化试验及寿命估计参考GB/T3512—2001。
8.2.1.2测试程序
测试程序按照以下步骤进行:
a)将烘箱升温并控制在100℃±2℃,同时选取玻璃容器清洗干净并烘干;
b)将干燥后材料用乙醇清洗,滤纸吸干,绸布擦净并吹干;
c)将材料放入玻璃容器中,倒入冷却液,同时准备一份与测试样相同体积的冷却液空白样,将
测试样与空白样盖好盖子或用铝箔封口。在100℃±2℃烘箱中恒温放置不同周期;
d)将容器从烘箱中取出,冷却至室温。从液体中取出试样,对材料进行任何所需的测试。测试
绝缘液体和电池材料的特性。在操作过程中应注意避免污染样品。
8.2.1.3冷却液
8.2.1.3.1在不同周期结束时对冷却液取样,进行所需的测试:
a)粘度试验应按照GB/T10247测定;
b)酸值试验应按照GB/T28552测定;
c)水分试验应按照GB/T7600测定;
d)界面张力试验应按照GB/T6541测定;
e)击穿电压试验应按照GB/T507测定;
f)介质损耗因数试验应按照GB/T5654测定;
g)热导率试验应按照ISO22007-2测定;
h)电导率试验应按照GB/T_11007—2008方法测定;
8.2.1.3.2每次检测应做两个平行试验,取其平均值。
8.2.1.3.3取空白油样随同样品做空白试验,空白油样老化后参数指标可见附录B。
8.2.1.4电池材料
8.2.1.3.1中的测试全部结束后,去除玻璃容器,冷却至室温。用干净的镊子从冷却液中取出材料,
用乙醇清洗,滤纸吸干,绸布擦净并吹干,对材料进行所需的测试:
a)质量测试:称重材料质量M1,再在水中称重其质量M2,称准至0.1mg;
b)硬度测试:按GB/T531.1、GB/T4340.1测定;
c)拉伸测试:按GB/T228、GB/T528测定;
d)腐蚀测试:按GB/T25961测定。
8.2.2冷却液安全性能
8.2.2.1饱和蒸气压
除非另有规定,饱和蒸气压试验步骤应按照GB/T35930—2018进行。
8.2.2.2热膨胀系数
除非另有规定,热膨胀系数试验步骤应按照DL/T1204—2013进行。
8.2.2.3沸点
除非另有规定,沸点试验步骤应按照GB/T7534—2004进行。
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8.2.2.4闪点和燃点
除非另有规定,闪点试验步骤应按照GB/T3536—2008进行。
8.2.2.5自燃点
除非另有规定,自燃点试验步骤应按照GB/T21791—2008进行。
8.2.2.6燃烧
除非另有规定,燃烧试验步骤应按照ISO5660-1:2015进行。
8.2.2.7物质热稳定性
除非另有规定,物质热稳定性实验步骤应按照GB/T13464—2008进行。
8.2.2.8冷却液毒性
8.2.2.8.1冷却液体的急性毒性要求及测试方法如下:
a)操作安全性要求参照化学品危害分类及主要接触途径(封闭管路中乙二醇、丙二醇等添加剂
除外),液体中各组分急性毒性估计值达到强制标准GB30000.18—2013中类别5及以上,如
液体经口吞咽>2000mg/kg(特指实验动物体重),液体蒸汽>20mg/L,且无适用危险象形图
标注;
b)测试实验动物(如大鼠)短时间(24h内)按主要接触途径持续暴露于受试样品后,在短期
内出现的健康损害效应;
c)测试方式:毒理学检测及推断,或于MSDS中合规标注。
8.2.2.8.2冷却液体的慢性(长期接触)毒性要求及测试方法如下:
a)职业安全性要求液体允许接触浓度(以时间为权数规定的8h每工作日、40h每工作周的平均
容许接触浓度)>100ppm;
b)根据在规定的试验条件下,用现有的技术手段或检测指标未观察到任何与受试样品有关的毒
性作用(通常以特异性靶器官反复接触毒性来表征)的最大染毒剂量或浓度NOAEL(No
ObservedAdverseEffectLevel),缩小一定倍数确定安全系数;
c)测试方式:按主要接触途径进行毒理学安全系数线性外推,或于MSDS中合理合规标注。
8.2.2.8.3冷却液体其它需考量的毒性要求及测试方法如下:
a)职业安全及废弃物管理要求,使用液体要求无皮肤接触,无眼接触刺激,无细胞变异影响,
对水生毒害无影响;
b)根据卫生部《化学品毒性鉴定技术规范》2005版相关测试要求;
c)测试方式:毒理学检测,或于MSDS中合规标注。
8.2.2.9冷却液环境参数
8.2.2.9.1冷却液臭氧破坏能力
冷却液体的臭氧破坏能力要求及测试方法如下:
a)臭氧破坏潜能ODP(ozonedepletionpotential)=0;
b)规定以制冷剂R11的臭氧破坏影响作为基准,取R11(一氟三氯甲烷)的ODP值为1,其他物质
的ODP为相对于R11臭氧破坏能力的比值;
c)测试方式:根据文献检索,或根据化学组分由厂商提供。
8.2.2.9.2液体及挥发物质温室效应
冷却液体及挥发物质温室效应要求及测试方法如下:
a)要求液体全球变暖潜能GWP(GlobalWarmingPotential)<9000,推荐GWP<150;
b)已有数据的液体见最新版的政府间气候变化专门委员会(IPCC)测定的全球暖化潜势数值;
c)其他液体通过红外线吸收检测仪,根据液体蒸汽物理特性,量测对红外线吸收,并按公式(2)
延伸至100年加权计算;
10
T/CNESAXXXX—XXXX
-tτX
RXτX(e)
GWPX=-tτ(2)
Rτ(eCO2)
CO2CO21-
式中:
1-
RX——目标物质的辐射效率,单位为瓦每平方米每千克(W/m²kg);
τX——目标物质的大气寿命,单位为年(y);
t——时间范围,单位为年(y);
二氧化碳的辐射效率,单位为瓦每平方米每千克(²);
RCO2——W/mkg
τX——二氧化碳的等效衰减时间,单位为年(y),按100计算。
8.2.3浸没系统安全性
8.2.3.1系统电气安全
除非另有规定,除非另有规定,储能用单体电池和电池模组过充电、过放电、过载、短路、耐压实
验步骤应按照GB/T36276—2023进行。
8.2.3.2系统热失控
正式测试开始前,电池单体/模块需要先按照8.1.1.3进行预处理循环,以确保试验对象的性能处于激
活和稳定的状态,然后按下以下步骤进行测试:
a)利用电子天平对试验前的电池质量和系统总质量进行称量;
b)利用绝缘胶将热电偶粘贴在电池正面、侧面及顶部,实现对电池温度的实时监控;
c)将电池放到玻璃容器中,调整电池的位置,使电池和容器处于水平和便于观测的位置;
d)向装有电池的玻璃容器中倒入冷却液。保证电池体积与浸没液体积比为1:3;
e)静置10分钟,并观察电池的状态是否发生异常。若电流电压无异常,则等浸没液完全润湿电池
表面后,进行下一步测试;
f)截止电压设置为10×Unom,以I=I1恒流充电;
g)在试验环境温度下观察3h,记录冷却液温度及电池温度、电流、电压的变化。记录试验现象,
包括电池的膨胀、漏液、冒烟、爆炸、外壳破裂及破裂位置;
h)利用摄像机对实验现象进行实施拍摄,记录电池热失控过程;
i)利用集气袋对热失控特征气体进行采集后进行气相质谱色谱分析,确定浸没在冷却液中的电池
热失控特征气体的组成和含量;
j)对实验后的电池和系统质量进行称量,确定浸没在冷却液中的电池热失控过程中的质量损失以
及冷却液在电池热失控前后的质量变化。
9结果计算
9.1冷却液与电池材料相容性
冷却液理化特性变化率按式(3)计算:
μ-μ
∆μ=10×100%(3)
μ0
式中:
∆μ——冷却液理化性能变化率;
μ1——试验后冷却液理化性能;
μ0——试验前冷却液理化性能。
9.2电池材料理化特性
9.2.1材料质量变化率按下式(4)计算:
∆M=M1-M2×100%(4)
式中:
11
T/CNESAXXXX—XXXX
∆M——材料质量变化率;
M1——试验前的材料质量,单位为克(g);
M2——试验后的材料质量,单位为克(g)。
9.2.2材料体积变化率按式(5)计算:
[(M-M4)-(M1-M2)]
∆V=3×100%(5)
(M1-M2)
式中:
∆V——材料体积变化率;
M3——试验后材料质量,单位为克(g);
M4——试验后材料在水中的质量,单位为克(g);
M1——试验前材料质量,单位为克(g);
M2——试验前材料在水中的质量,单位为克(g);。
9.2.3材料硬度变化值按式(6)计算:
TSb后-TSb前
∆TSb=×100%(6)
TSb前
式中:
∆TSb——材料断裂拉伸强度变化率,单位为百分比,%;
试验后材料断裂拉伸强度,单位为兆帕();
TSb后——MPa
试验前材料断裂拉伸强度,单位为兆帕()。
TSb前——MPa
9.3冷却液安全性测试
9.3.1饱和蒸气压
除非另有规定,沸点的结果计算应按照GB/T35930—2018进行。
9.3.2热膨胀系数
9.3.3热膨胀系数按式(7)计算:
ρ-ρ
β=i(7)
ρti-t
式中:
β——热膨胀系数;
ρ——较低温度t下的密度,单位为g/cm3;
3
ρi——较高温度ti下的密度,单位为g/cm;
ti——较高的温度,℃;
t——较低的温度,℃。
9.3.4密度变化率按式(8)计算:
ρ-ρ
变化率=i(8)
ρ
9.3.5沸点
除非另有规定,沸点的结果计算应按照GB/T7534—2004进行。
9.3.6闪点和燃点
除非另有规定,闪点和燃点的结果计算应按照GB/T3536—2008进行。
9.3.7自燃点
除非另有规定,自燃点的结果计算应按照GB/T13464—2008进行。
9.3.8燃烧试验
12
T/CNESAXXXX—XXXX
除非另有规定,燃烧试验步骤应按照ISO5660-1:2015进行。
9.4浸没系统安全性测试
电池温升速率按下式计算:
∆Tr=∆T∆t(9)
式中:
ΔTr——温升速率,℃/s;
ΔT——温度变化量,℃;
Δt——时间变化量,s。
10精确度
10.1冷却液与电池材料相容性
10.1.1冷却液粘度试验
重复性:同一操作者,在同一实验室,用同一台粘度计,对同一试样作两次平行测量,其结果与平
均值之差应不超过平均值的±2.5%。
再现性:不同操作者,在不同实验室,用相同类型的不同粘度计,对同一试样测量;其结果与平均
值之差应不超过所选粘度计固有误差的1.5倍。
注:为了得到可靠的再现性结果,需要在相同试验温度下,对同一试样进行测量。
10.1.2冷却液酸值试验
重复性:两次平行测定结果的差值不得超过下列的允许值:当酸值小于0.1mg/g时,允许差值为
0.01mg/g;当酸值为0.1-0.3时,允许差值为0.02mg/g;当酸值大于0.3mg/g时,允许差值为0.03mg/g。
再现性:由两个实验室提出的两个结果之差不应超过0.05mg/g。
10.1.3冷却液水分试验
两次平行测试结果的差值不应超过表12中的数值:
表12样品含水量与允许的误差值
样品含水范围允许差
≤15mg/kg≤1.5mg/kg
>15mg/kg≤10%
10.1.4冷却液界面张力试验
重复性:同一操作者重复测定两个结果之差不应超过平均值的2%。
再现性:由两个实验室提出测定结果之差不应超过平均值的5%。
10.1.5冷却液热导率试验
使用相同的探头和测试设备在相同的温度下重复测试,热导率和热扩散率的可重复性应不超过2%。
10.1.6电池材料硬度试验
完整的不确定度评估可依据JCGM100:2008测量不确定度表示指南(也可参考我国文件JJF1059.1)
进行。对于硬度试验,通常有以下两种评定测量不确定度的方法,与不确定度来源的类型无关:
——基于在直接校准中对所有出现的相关不确定度分项的评估;
——基于用标准硬度块进行间接校准(简称CRM,有证标准物质)。
以上方法通常不能够测定所有的不确定度分项。在这种情况下,可用A类标准不确定度对试样压
痕的数据分析进行估计。A类标准不确定度和B类标准不确定度合成时,宜注意不确定度分项不能重
复计入(见JCGM100:2008中第4章)。
10.1.7电池材料拉伸试验
13
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