《铁铬液流电池 第3部分：电堆技术要求及测试方法》

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铁铬液流电池第3部分：电堆技术要求及测试方法

1.范围

本文件规定了铁-铬液流电池电堆（以下简称“电堆”）的术语及定义、技术要求、试验方法、检

验规则、标志、使用说明书、包装、运输、贮存。

本文件适用于铁-铬液流电池电堆。

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/T33339全钒液流电池系统测试方法

NB/T11062全钒液流电池用电堆技术条件

NB/T11489铁铬液流电池通用技术条件

NB/T42132全钒液流电池电堆测试方法

3.术语及定义

GB/T29840、DL/T2528界定的术语和定义适用于本文件。

4.技术要求

4.1.工作环境

除非另有规定，电堆可在下列环境条件下运行：

-----温度：0℃～50℃；

-----空气湿度：5%～95%；

-----海拔高度：≤2000m。

4.2.外观

电堆按5.3检验，电堆外表面应清洁、平整、无明显变形、铭牌、标志清晰完好，电堆外形

尺寸应与说明书一致。

4.3.外漏

电堆按5.4进行外漏测试，电堆外表面及与电堆相连的所有接管连接处应无泄漏点。

4.4.内漏

电堆按5.5进行内漏测试，压力降应小于测试压力的10%。

4.5.流阻

1

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电堆按5.6进行测试，绘制电堆流阻-入口压强曲线、流阻-入口流量曲线。

4.6.额定功率

电堆按5.7进行测试，额定功率应不低于制造商宣称的额定值。

4.7.额定库伦效率

电堆按5.8进行测试，额定库伦效率不低于95%。

4.8.额定能量效率

电堆按5.9进行测试，额定能量效率应不低于75%。

4.9.电压均匀性

电堆按5.10进行测试，充电末期的电压极差应不大于70mV，放电末期的电压极差应不大于

80mV。

4.10.充电过载能力

电堆按5.11进行测试，连续在110%额定功率条件下充电，持续运行时间应不小于10min；连续

在120%额定功率条件下充电，持续运行时间应不小于1min。

4.11.放电过载能力

电堆按5.12进行测试，连续在110%额定功率条件下放电，持续运行时间应不小于10min；连续

在120%额定功率条件下放电，持续运行时间应不小于1min。

4.12.绝缘电阻

电堆按5.13进行试验，绝缘电阻应不小于1MΩ。

4.13.绝缘耐压

电堆按5.14进行试验，在电堆正极与其近端端板（或外部裸露可导电部分之间）、电堆负极

与其近端端板（或外部裸露可导电部分之间）施加相应的电压，不应发生击穿或闪络现象。

5.试验方法

5.1.试验条件

——试验环境温度：(25±5)℃；

——试验环境湿度：5%～95%；

——电解液温度：50℃～70℃。

除非制造商另有要求，否则应在本文件规定的试验条件下进行。

5.2.测试仪器

测试仪器的精度应满足以下要求：

——充放电测试仪：电压精度至少为0.1级；电流精度至少为0.2级；

——测量尺：用于测量电堆几何尺寸，精度为0.1级；

——温度计：具有适当的量程，分度值为1℃，标定准确度不低于0.5℃；

2

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——绝缘电阻测试仪：量程满足测试要求；

——绝缘耐压测试仪：量程满足测试要求；

——通过国家机构计量的，可实现功率、电流、电压调节的电测量设备。

5.3.外观

用目测法检查电堆的外观，用测量尺测量电堆外形尺寸，电堆外观及尺寸应符合4.2的规

定。

5.4.外漏测试

按照如下步骤，进行电堆的外漏测试：

a)所有用于电堆外漏检查的材料均应和管路及电堆组件相匹配；

b)将电堆与配有减压阀、压力传感器、球阀和气体流量计等器件的管路连成通路（或用等效

功能的气密检测设备），确认管路及相关接头无泄漏；

c)将检漏气体（如氮气/空气等）分别通入上述通路的电堆正极进液口和负极进液口，电堆正

极出液口和负极出液口处于封闭状态。设定合适的初始压力值（初始压力值根据电堆及材料特性具

体设定）保持试验压力30min以上；

d）在电堆外表面、所有管路连接接头和各个部件连接处涂上渗漏检测液（肥皂水等）；

e)检查电堆的所有外表面是否有泄漏点，并记录压力值。

5.5.内漏测试

按照如下步骤，进行电堆的内漏测试：

a)在外漏测试通过的基础上，采用差压法进行电堆内漏测试；

b)将检漏气体通入配有减压阀、压力传感器、开关阀和气体流量计等器件的管路，进入电堆

正极进液口和负极进液口，电堆正极出液口和负极出液口处于封闭状态；

c)设定合适的初始压力值（初始压力值根据电堆及材料特性具体设定）；

d)在该压力下持续30min以上，观察压力表示数是否有明显升降情况，并记录压力值。

5.6.流阻测试

按照如下步骤，进行电堆的流阻测试：

a)将电堆液体进出口分别和泵、储罐中的液体进出输送管路连接，在电堆的液体进出输送管

路上分别安装压力表、流量表；

b)在电堆液体进口侧进液，在一定的入口压强下，测量液体流经电堆的进出口压强差，即为

该压强下的电堆流阻；

c)逐渐增加施加的入口压强，并重复b)，每增加10kPa，记录不同液体入口压强及流量的电堆

流阻；

注：推荐测量的入口压强范围为10kPa~500kPa。

d)当前测得的电堆流阻与前一次测得的变化率不大于5%时，停止测试；当正负极流阻差大于

测试压力的10%时，停止测试；

e)取3个有效样品为一组，计算出平均值作为测试结果；

f)将不同入口压强、流量下计算得到的结果绘制成电堆流阻-压强曲线和流阻-流量曲线。

5.7.额定功率测试

按照如下步骤，进行电堆额定功率试验：

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a)在5.1规定的测试条件下，开启电解液输送泵，将电堆内部充分浸润；

b)开启充放电测试仪，电堆放电至0%SOC；

c)电堆以不同的恒功率进行充电直至充电截止条件；

d)电堆以不同的恒功率进行放电直至放电截止条件；

e)不同的恒功率条件重复c)~d)步骤三次；

f)记录电堆充放电过程中能量效率不低于70%时的最大连续功率。

5.8.额定库伦效率测试

按照如下步骤，进行电堆额定库伦效率测试；

a）在5.1规定的测试条件下，开启电解液输送泵，将电堆内部充分浸润；

b）开启充放电测试仪，电堆放电至0%SOC；

c）电堆以额定功率进行充电直至充电截止条件；

d）电堆以额定功率进行放电直至放电截止条件；

e）重复c)～d)步骤三次；

g)记录最后一次循环的充、放电瓦时容量数据；

h)结果按公式（1）计算电堆最后一次循环的库伦效率。

Cd

CE*100%......................................(1)

Cc

式中：CE——电堆库伦效率，单位为百分比（%）；

Cd——电堆最后一次循环的放电安时容量，单位为安时（Ah）；

Cc——电堆最后一次循环的充电安时容量，单位为安时（Ah）。

5.9.额定能量效率测试

按照如下步骤，进行电堆额定能量效率试验：

a）在5.1规定的测试条件下，开启电解液输送泵，将电堆内部充分浸润；

b）开启充放电测试仪，电堆放电至0%SOC；

c）电堆以额定功率进行充电直至充电截止条件；

d）电堆以额定功率进行放电直至放电截止条件；

e）重复c)～d)步骤三次；

f）记录最后一次循环的充、放电瓦时容量数据；

g）结果按公式（2）计算电堆最后一次循环的能量效率。

Ed

EE*100%...........................................(2)

Ec

式中：EE——电堆能量效率，单位为百分比（%）；

Ed——电堆最后一次循环的放电瓦时容量，单位为千瓦时（kW・h）；

Ec——电堆最后一次循环的充电瓦时容量，单位为千瓦时（kW・h）。

5.10.电压均匀性测试

按照如下步骤，进行电压均匀性试验：

a)在5.1规定的测试条件下，开启电解液输送泵，将电堆内部充分浸润；

b)开启充放电测试仪，电堆放电至0%SOC；

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c）电堆以额定功率进行充电直至充电截止条件；

d)电堆以额定功率进行放电直至放电截止条件；

e）重复c)～d)步骤三次；

f）测量并记录最后一次充放电循环中，充电末期电堆各个单电池电压Vci及放电末期电堆各

个单电池电压Vdi；

注：建议充电末期的SOC为80%。放电末期的SOC为20%。

g)按公式（3）计算电堆充电电压极差，应满足4.9的要求；

RcvVcmaxVcmin................................(3)

式中：Rcv——充电末期电压极差，单位为毫伏（mV）；

Vcmax——充电末期所有单电池电压最大值，单位为毫伏（mV）；

Vcmin——充电末期所有单电池电压最小值，单位为毫伏（mV）。

h）按公式（4）计算电堆放电电压极差，应满足4.9的要求；

RdvVdmaxVdmin................................(4)

式中：Rdv——放电末期电压极差，单位为毫伏（mV）；

Vdmax——放电末期所有单电池电压最大值，单位为毫伏（mV）；

Vdmin——放电末期所有单电池电压最小值，单位为毫伏（mV）。

5.11.充电过载能力测试

按照如下步骤，进行电堆充电过载能力测试：

a)电堆放电至0%SOC；

b)电堆以不低于110%额定功率充电，充电时间不低于10min；

c)重复a)～b)步骤3次；

d)电堆放电至0%SOC；

e)电堆以不低于120%额定功率充电，充电时间不低于1min；

f）重复d)～e)步骤3次。

5.12.放电过载能力测试

按照如下步骤，进行电堆放电过载能力测试：

a)电堆充电至100%SOC；

b)电堆以不低于110%额定功率放电，放电时间不低于10min；

c)重复a)～b)步骤3次；

d)电堆充电至100%SOC；

e)电堆以不低于120%额定功率放电，放电时间不低于1min；

f)重复d)～e)步骤3次。

5.13.绝缘电阻测试

在正常试验大气条件下，电堆正、负极集流体与其近端端板（或与其近端外露可导电部分）

之间的绝缘电阻应不小于1MΩ，测试电压按表1进行。

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表1绝缘电阻测试电压

电堆最大工作电压Umax测试电压

VV

Umax≤60250

60＜Umax≤250500

250＜Umax≤10001000

1000＜Umax≤15002500

5.14.绝缘耐压测试

在正常试验大气条件下，采用绝缘耐压测试仪在电堆正、负极集流体与其近端端板（或与其

近端外露可导电部分）之间进行绝缘耐压测试，测试电压按表2直流电压或交流电进行，施加电

压持续60s，在测试期间不可发生闪络或击穿。

表2耐压测试电压

电堆最大工作电压Umax测试电压测试电压

V（交流有效值）V（直流）V

Umax≤6010001415

60＜Umax≤30015002120

300＜Umax≤69018902570

690＜Umax≤80020002830

800＜Umax≤100022003110

1000＜Umax≤150027003820

6.检验规则

6.1.检验分类

本文件规定的检验分为出厂检验、交付检验和型式试验。

6.2.出厂检验、交付检验

6.2.1电堆出厂前应进行出厂检验，由于电堆类型或不可抗原因无法进行出厂检验，则应进行交

付检验。检验方式为抽检，检验项目见表3。

注1：若供需双方另有要求，抽检比例可由供需双方协商决定。

注2：若供需双方另有要求，检验方式可由供需双方协商决定。

6.2.2在出厂检验或交付检验中，若存在不合格项，应将该电堆退回相关部门返工后再次提交验

收。若再次检验仍有存在不合格项，则判定该电堆为不合格。

表3铁-铬液流电堆出厂/交付检验标准

序号检验分类检验项目要求章节号检验数量

1出厂检验/交付外观4.2一套/依据买卖双

6

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2检验额定功率测试4.6方约定的抽检比例

3额定能量效率测试4.8确定

4绝缘电阻测试4.12

6.3.型式检验

6.3.1型式检验要求

发生下列情况之一时，应进行型式检验：

——新电堆试制或小批试生产；

——设计或工艺的变化足以引起电堆的性能改变；

——电堆转厂生产或长期停止(超过定期抽检期限)生产后又恢复生产；

——客户有特殊要求时；

——上级质量监督部门有要求时。

注：若供需双方另有要求，检验方式可由供需双方协商决定。

6.3.2判定规则

当所有试验项目均满足规定时，则判为型式检验合格。如果任何一个项目不符合规定的要求，

则加倍抽样，若仍不合格，则判定型式检验不合格。

6.3.3抽样方法

型式检验的样品应采用材料、设备和工艺与正常生产相同并随机抽取的电堆，检验项目见表4。

表4铁-铬液流电堆型式检验规则

序号检验分类检验项目要求章节号样品数量

1外观4.2

2外漏4.3

3内漏4.4

4流阻4.5

5额定功率4.6

6额定库伦效率4.7

型式检验一套

7额定能量效率4.8

8电压均匀性4.9

9充电过载能力4.10

10放电过载能力4.11

11绝缘电阻4.12

12绝缘耐压4.13

7.标志、使用说明书

7.1.标志

7.1.1电堆上应有下列标志：

7

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a)制造商名称或其注册商标；

b)电堆的标称规格，其表示方法为：额定功率；

c)电堆的生产日期或序列号；

d)极性符号；

e)警示牌，警示牌的内容应包含振动危险、挤压危险、腐蚀性液体等。

7.1.2包装箱外壁应有下列标志：

a)电堆的名称、型号、规格、数量，制造厂名、厂址、邮编；

b)电堆标准编号；

c)每箱的净重和毛重；

d)标明防潮、防冻、严禁倒置、轻放、腐蚀、危险、防触电/防漏电等的标志。

7.2.使用说明书

使用说明书应符合GB/T9969-2008的要求。

8.包装、运输、贮存

8.1.包装

8.1.1电堆的包装应符合防潮、防振、防腐蚀的要求。

8.1.2包装箱内应装入下列随同电堆提供的文件：

——装箱单；

——电堆合格证；

——电堆使用说明书。

8.2.运输

8.2.1铁-铬液流电堆运输时，应将电解液和电堆单独运输。

8.2.2在运输中，电堆不得受剧烈的机械冲撞、曝晒、雨淋，不得倒置。

8.2.3在装卸过程中，电堆应轻搬轻放，严禁摔掷、翻滚、重压，在必要的情况下应提供起重机

或类似设备进行装卸。

8.2.4通过公路、水路等运输电解液，应委托有危险化学品运输资质的运输企业承运。

8.3.贮存

8.3.1电堆在设计和包装时应使其能够安全贮存而不受损坏(例如具有足够的稳定性和特别加固

等)。

8.3.2电堆应贮存在环境温度（0℃~50℃）、干燥、清洁及通风良好的环境。

8.3.3不得倒置及卧放，并避免机械冲击和重压。

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《铁铬液流电池第3部分：电堆技术要求及测试方法》

（征求意见稿）

编制说明

（一）工作简况，包括任务来源、制定背景、起草过程等；

1、任务来源及制定背景

根据“关于下达2024年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通

知（国能综通科技【2024】115号）”，能源行业标准计划《铁铬液流电池第3

部分：电堆技术要求及测试方法》由能源行业液流电池标准化技术委员会

（NEA/TC23，以下简称“液流电池标委会”）归口上报及执行，主管部门为中国

电器工业协会，标准项目编号为“能源20240029”，牵头起草单位为北京和瑞储

能科技有限公司等，计划完成时间为2026年。

2、主要工作过程

（1）前期草案调研编写阶段：

液流电池标委会组织成立标准起草工作组，制定了工作计划，明确了具体工

作任务；2025年下半年，各起草单位搜集现行相关国内外标准资料，产业发展情

况等，并进行了汇总、整理和分析。2025年年底，初步形成《铁铬液流电池第3

部分：电堆技术要求及测试方法》草案一稿，提交标委会工作组会议讨论。

（2）第一次工作组会议：

能源行业液流电池标准化技术委员会于2025年4月25-26日在福建南平召开

《铁铬液流电池第3部分：电堆技术要求及测试方法》行业标准讨论工作组会议。

与会专家对标准一稿进行了讨论，并形成意见建议如下：

1.参考现行全钒液流电池电堆技术要求和测试方法相关标准，保持一致性，

并体现差异性。

起草组根据会上提出的意见对标准草案进行了整理和修改，形成标准二稿。

（3）第二次工作组会议：

能源行业液流电池标准化技术委员会于2025年7月24-25日在北京召开《铁铬

液流电池第3部分：电堆技术要求及测试方法》行业标准讨论工作组会议。与会

专家对标准二稿进行了讨论，并形成意见建议如下：

1.4.1工作环境温度改为0℃-50℃；

2.4.8额定能量效率由“70%”改为“75%”；

3.5.4外漏测试增加“保证管路及相关接头无泄漏”；

4.5.7、5.8中增加测试前提条件；

5.5.9额定能量测试改为在同一个充放电循环内；

6.6.2.2出厂检验中删除额定库伦测试，增加额定功率测试；

7.8.3.2中电堆贮存环境温度改为0℃-50℃。

（4）征求意见

2025年9月发送征求意见稿，截止10月27日进行广泛征求意见。

3、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等

本文件起草单位：北京和瑞储能科技有限公司等。

本文件主要起草人：刘晓强等。

（二）标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订标准时，还包括修订前后

技术内容的对比；

1、标准编制的原则

本标准的编写过程严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准

化文件的结构和起草规则》的格式要求。

2、主要内容的论据，解决的主要问题以及修订标准的差异

电堆是铁铬液流电池系统的功率组件，为液流电池的正负极电解液提供化学

反应场所，也是储能系统的核心组成部分，其性能的优略直接关系到整个储能系

统的效率与稳定性。电堆内均匀分布的流场结构，直接影响电解液在电堆内部的

流动，进而会影响到“极化”，最终影响系统效率。电堆漏电电流较低、额外损

耗较低，都将带来更高的系统能量效率和更好的循环稳定性。因此，制定电堆技

术要求及测试方法的技术规范标准，对于提高铁铬液流电池系统效率规范铁铬液

流电池电堆设计等具有重要意义。

（三）试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效

益和生态效益；

目前，在铁铬液流电池电堆的技术要求方面缺乏可以参考的国家标准和行业

标准，没有统一的电堆测试方法，不同厂家的产品无法进行客观的对比评价。因

而，制定铁铬液流电池电堆的技术要求和测试方法的技术规范标准，为铁铬液流

电池电堆性能评价提供标准、统一的测试方法，为液流电池电堆评价提供依据，

更加标准化。此项标准的制定将填补国内铁铬液流电池电堆技术要求和测试方法

标准的空白，对推动铁铬液流电池技术的应用起到重要的促进作用。

（四）与国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国外样品、

样机的有关数据对比情况；

标准的编制由行业内多家龙头企业联合牵头制定，采用先进的研究成果，达

到国内先进水平。

（五）以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标

准，并说明未采用国际标准的原因；

本标准在制定过程中未查到同类国际、国外标准。

（六）与有关法律、行政法规及相关标准的关系；

本标准与现行相关法律、法规、规章相协调一致。

（七）重大分歧意见的处理经过和依据；

无。

（八）涉及专利的有关说明；

本标准不涉及专利问题。

（九）实施标准的要求，以及组织措施、技术措施、过渡期和实施日期的建议

等措施建议；

1、本文件规定了铁铬液流电池电堆的术语及定义、技术要求、试验方法、

检验规则、标志、使用说明书、包装、运输、贮存。本文件适用于铁铬液流电池

电堆，其他液流电池体系可以参考使用。应在实施前保证标准文本的充足供应，

使相关制造商、集成商、设计单位以及检测机构等都能及时获得本标准文本，用

以保证新标准贯彻实施。

2、本标准的制定，与制造商、集成商、设计单位以及检测机构等息息相关。

对于标准使用过程中容易出现的疑问以及标准的使用。标委会将积极组织起草单

位进行必要的解释和解读。

3、标准发布及实施后，将针对标准使用的不同对象，如制造商、集成商、

设计单位、检测机构以及质量监管等相关部门，有侧重点地进行标准培训和宣贯，

以保证标准的贯彻实施。

4、建议本标准作为能源行业推荐性标准发布。

5、建议本标准批准发布6个月后实施。

（十）其他应当说明的事项。

无

ICS29.220.20

K84

NB

中华人民共和国能源行业标准

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铁铬液流电池第3部分：电堆技术

要求及测试方法

Iron-ChromiumFlowBatteryPart3:TechnicalRequirementsandTestMethodofthe

stack

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

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铁铬液流电池第3部分：电堆技术要求及测试方法

1.范围

本文件规定了铁-铬液流电池电堆（以下简称“电堆”）的术语及定义、技术要求、试验方法、检

验规则、标志、使用说明书、包装、运输、贮存。

本文件适用于铁-铬液流电池电堆。

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/T33339全钒液流电池系统测试方法

NB/T11062全钒液流电池用电堆技术条件

NB/T11489铁铬液流电池通用技术条件

NB/T42132全钒液流电池电堆测试方法

3.术语及定义

GB/T29840、DL/T2528界定的术语和定义适用于本文件。

4.技术要求

4.1.工作环境

除非另有规定，电堆可在下列环境条件下运行：

-----温度：0℃～50℃；

-----空气湿度：5%～95%；

-----海拔高度：≤2000m。

4.2.外观

电堆按5.3检验，电堆外表面应清洁、平整、无明显变形、铭牌、标志清晰完好，电堆外形

尺寸应与说明书一致。

4.3.外漏

电堆按5.4进行外漏测试，电堆外表面及与电堆相连的所有接管连接处应无泄漏点。

4.4.内漏

电堆按5.5进行内漏测试，压力降应小于测试压力的10%。

4.5.流阻

1

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电堆按5.6进行测试，绘制电堆流阻-入口压强曲线、流阻-入口流量曲线。

4.6.额定功率

电堆按5.7进行测试，额定功率应不低于制造商宣称的额定值。

4.7.额定库伦效率

电堆按5.8进行测试，额定库伦效率不低于95%。

4.8.额定能量效率

电堆按5.9进行测试，额定能量效率应不低于75%。

4.9.电压均匀性

电堆按5.10进行测试，充电末期的电压极差应不大于70mV，放电末期的电压极差应不大于

80mV。

4.10.充电过载能力

电堆按5.11进行测试，连续在110%额定功率条件下充电，持续运行时间应不小于10min；连续

在120%额定功率条件下充电，持续运行时间应不小于1min。

4.11.放电过载能力

电堆按5.12进行测试，连续在110%额定功率条件下放电，持续运行时间应不小于10min；连续

在120%额定功率条件下放电，持续运行时间应不小于1min。

4.12.绝缘电阻

电堆按5.13进行试验，绝缘电阻应不小于1MΩ。

4.13.绝缘耐压

电堆按5.14进行试验，在电堆正极与其近端端板（或外部裸露可导电部分之间）、电堆负极

与其近端端板（或外部裸露可导电部分之间）施加相应的电压，不应发生击穿或闪络现象。

5.试验方法

5.1.试验条件

——试验环境温度：(25±5)℃；

——试验环境湿度：5%～95%；

——电解液温度：50℃～70℃。

除非制造商另有要求，否则应在本文件规定的试验条件下进行。

5.2.测试仪器

测试仪器的精度应满足以下要求：

——充放电测试仪：电压精度至少为