T∕CIAPS 0054-2026 起动用钠离子电池安全技术规范

Safetytechnicalspecificationofsodium-ionstarterbatteIT/CIAPS0054-2026 II 32规范性引用文件 33术语和定义 34符号和缩略语 45试验条件 46试验准备 47测试方法与安全要求 48型式试验 8参考文献 9T/CIAPS0054-2026本文件按照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》的规定起草。本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国化学与物理电源行业协会提出并归口。本文件主要起草单位：江苏中兴派能电池有限公司、北京维通利电气股份有限公司、湖州超钠新能源科技有限公司、风帆有限责任公司、上海派能能源科技股份有限公司、天津中电新能源研究院有限公司。本文件参与起草单位：南方电网储能股份有限公司、中国铁塔(成都)科技创新中心、西安建筑科技大学、煤炭科学研究总院有限公司、清华四川能源互联网研究院、兴储世纪科技股份有限公司、烟台力华电源科技有限公司、东莞市朗泰通科技股份有限公司、山东电工时代能源科技有限公司、广东工业大学。本文件主要起草人：戴海桃、杨庆亨、杨亦双、郭义、赵炜、王姝涵、周晓崇、董朝晖、李华锋、牟建、李兰强、徐国平、赵李鹏、彭鹏、闻有为、林伟、王猛、周川冀越、杨乃兴、吴兵、王丹荻、陈永翀、冯彩梅、苏恒、王茂范、许少辉、陈中华、吴应强、单冠华、刘全兵、康天星。本文件为首次制定。3T/CIAPS0054-2026起动用钠离子电池安全技术规范本文件规定了起动用钠离子电池的安全技术要求和试验方法。本文件适用于摩托车、汽车、油机及其他需要高倍率起动的放电电源用钠离子电池单体（以下简称“电池”）。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1钠离子电池sodium-ionbattery依靠钠离子在正极和负极之间往返移动实现化学能与电能相互转化的装置。[来源：SJ/T12033—2025，4.1]3.2额定容量ratedcapacityC制造商标明的电池输出容量。[来源：SJ/T12033—2025，6.2]3.3起火fire电池任何部位发生持续燃烧（火焰持续时间大于1s）。火焰持续时间大于1s是指单次火焰持续时间，而非多次火焰的累计时间。[来源：GB/T28164—2011，1.3.13，有修改]3.4爆炸explosion突然释放足以产生压力波或者喷射物的能量。[来源：GB38031—2025]3.5漏液leakage可见液体电解质的漏出。[来源：GB/T28164—2011,1.3.9]3.6放电终止电压endofdischargevoltage制造商推荐的电池放电结束时的带载电压。[来源：SJ/T12033—2025，6.17]3.7充电限制电压limitedchargingvoltage4T/CIAPS0054-2026制造商规定的电池的额定最大充电电压。[来源：SJ/T12033—2025，6.16]4符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件。n：表示电池放电电流大小的参数。Cn：n小时率额定容量（Ah）。In：n小时率电流（A），其数值等于额定容量值（Ah）的1/n。F.S.：fullscale，满量程。PSD：PowerSpectralDensity，功率谱密度。5试验条件5.1环境条件除另有规定，试验环境温度为25℃±2℃,相对湿度为10%~90%，大气压力为86kPa~106kPa。5.2测量仪器、仪表准确度a)电压测量装置：±0.5%F.S.；b)电流测量装置：±0.5%F.S.；c)温度测量装置：±1℃;d)时间测量装置：±0.1s；e)质量测量装置：±0.5%F.S.。5.3测试过程误差实际值与目标值之间的误差要求如下：a)电压：±1%；b)电流：±1%；c)温度：±2℃;6试验准备6.1标准充电若企业未提供充电方法，电池采用以下方法进行充电。充电前，电池以I2（A)恒流放电至放电终止电压，静置1h；在25℃±2℃试验环境下，以I2（A)充电，当电池的端电压达到充电限制电压时，再转以恒压充电直至充电电流不大于I20（A）为止，静置1h。6.2预处理正式测试开始前，电池应先进行预处理循环，以确保试验对象的性能处于激活和稳定的状态。步骤如下：a)按照6.1对电池进行标准充电；b)以I2(A)恒流放电至放电终止电压；c)静置0.5h或制造商规定时间；d)重复步骤a）~c）不大于5次。如果电池连续3次的放电容量极差小于额定容量的3%，则认为电池完成了预处理，预处理循环可以终止，取最后3次试验结果平均值作为实际容量，记为初始容量。7试验方法与安全要求5T/CIAPS0054-20267.1过充电7.1.1要求电池应不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸。7.1.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，以I1（A）恒流充电至1.5倍充电限制电压或总充电时间达到1.5h，停止充电，然后观察1h。7.2过放电7.2.1要求电池应不起火、不爆炸、不漏液。7.2.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，将试验对象荷电状态调整至放电终止电压状态，以I1（A）电流放电至60min或电压为0V停止，观察1h。7.3外部短路7.3.1要求电池应不起火、不爆炸、不漏液。7.3.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，将试验对象正极端子和负极端子经外部短路10min，外部线路电阻应小于5mΩ,观察1h。7.4热滥用7.4.1要求电池应不起火、不爆炸。7.4.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，将电池放入恒温箱，恒温箱按照5℃/min的温升速率由试验环境温度升至130℃±2℃,并保持此温度0.5h后停止加热，观察1h。7.5针刺7.5.1要求电池应不起火、不爆炸。7.5.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，用直径φ5mm~φ8mm的耐高温钢针（针尖的圆锥角度为40°~60°,针表面光洁、无锈蚀、氧化层及油污），以25mm/s±5mm/s的速度，从垂直于电池极板的方向贯穿电池的几何中心，钢针停留在电池中，并观察1h。7.6跌落7.6.1要求电池应不起火、不爆炸、不冒烟。7.6.2试验方法6T/CIAPS0054-2026电池按照6.1的试验方法充满电后，由高度（电池最低点高度）1500mm的位置自由跌落到混凝土平面上，方形电池的6个表面方向各1次共6次；圆柱电池两个端面各跌落1次，圆柱面跌落2次，共进行4次跌落试验；试验结束后观察1h。7.7挤压7.7.1要求电池应不起火、不爆炸。7.7.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，将电池放在挤压设备上，按照下列试验条件进行：a)挤压方向：垂直于电池极板方向；b)挤压板形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度(L)大于被挤压电池的尺寸；c)挤压速度：5mm/s±1mm/s；d)挤压程度：电池电压达到0V或挤压变形量达到挤压方向整体尺寸的15%或挤压力达到100kN后立即停止挤压，观察1h。7.8海水浸泡7.8.1要求电池应不起火、不爆炸。7.8.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，将电池浸没在3.5%NaCl（质量分数，模拟常温下海水成分）中2h，水深应完全没过电池，然后取出观察1h。7.9振动7.9.1要求电池应不漏液、不起火、不爆炸。电压不应有锐变，电压极差的绝对值不大于0.15V。7.9.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，测试电压和内阻。按照电池在车辆上的安装位置和固定方式的要求，将电池固定在振动台上，振动测试参数按照表1。表1振动测试条件频率，Hz振动参数对数扫频循环时间（7Hz~200Hz~7Hz）轴向振动周期起始至f1＝7Hzf2a1=1gn15minXf2f3S=0.8mmYf3f4=200Hza2=8gnZ返回至f1=7Hz总计36f1、f4——下限、上限频率；f2、f3——交越点频率（f2≈17.62Hz、f3≈49.84Hza1、a2——加速度幅度；S——位移幅度；注：振动参数是指位移或加速度的最大绝对数值，例如：位移量为0.8mm对应的峰-峰值的位移量为1.6mm。方形电池试验对象按照三个相互垂直的方向进行振动试验（车辆行驶方向为x轴，另一垂直于行驶方向的水平方向为y轴），圆柱形电池试验对象按照其轴向和径向两个方向进行振动试验。每个方向进行12个循环，每个方向循环时间共计3h。试验过程中，监控试验对象内部最小监控单元的状态，如电压和温度等。T/CIAPS0054-2026完成上述试验步骤后，在试验环境下观察2h。7.10温度循环7.10.1要求电池应不起火、不爆炸、不漏液。7.10.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，将电池放入温度箱中，按照表2设定参数进行调节，循环5次，试验结束后在环境温度下观察1h。表2温度循环的参数设置温度/℃时间增量/min累计时间/min温度变化率/(℃/min)25000-406060-409002560210903002/3410025704806/77.11低气压7.11.1要求电池应不漏液、不起火、不爆炸。7.11.2试验方法电池按照6.1的试验方法充满电后，将电池放入低气压箱中，调节箱内气压为11.6kPa，温度为室温，并保持6h。然后取出电池观察1h。7.12恒温恒湿7.12.1要求电池应不起火、不爆炸、不漏液，试验后电池容量不小于初始容量的90%。7.12.2试验方法a）电池按照6.1的试验方法充满电后，将电池放入温度为45℃±2℃、相对湿度90%～95%的恒温恒湿箱中，持续时间72h；b）将电池放入温度为25℃±2℃、相对湿度65%±20%、大气压力86kPa～106kPa的环境中搁置2h，观察1h；c）在b）的环境条件下，以I2恒流放电至放电终止电压，计算试验后的电池容量。7.13加速度冲击7.13.1要求电池应不漏液、不起火、不爆炸。7.13.2试验方法8T/CIAPS0054-2026电池按照6.1的试验方法充满电后，将电池固定在试验装置上，进行半正弦脉冲冲击试验。在最初的3ms内，最小平均加速度为75gn，峰值加速度为150gn±25gn，脉冲持续时间为6ms±1ms。电池在每个方向进行三次加速度冲击试验。圆柱型电池按照其轴向和径向两个方向进行冲击试验，方型电池按照三个相互垂直的方向依次进行冲击试验，接着在反方向经受三次冲击，共进行18次试验。完成上述试验步骤后，在试验环境下观察2h。8型式试验8.1试验规定当发生下列情况之一时，应进行型式试验：——新产品鉴定或产品的改型设计、结构、工艺、材料有较大变动后的生产定型时；——产品停止生产半年以上又恢复生产或批量生产时；——合同环境下用户提出要求时。试验使用的样品的制造期限一般不超过3个月，型式试验的样品应是经出厂检验合格的产品，且与交付产品保持一致。8.2试验样本和试验程序在无特殊要求时，进行型式试验的样本，应从出厂检验合格的产品中随机抽取。型式试验项目和程序按表3规定；样品数量：电池26只，样品编号为1#～26#。表3型式试验项目和程序序号检验项目要求试验方法样品编号1过充电7.1.17.1.22过放电7.2.17.2.23外部短路7.3.17.3.24加热7.4.17.4.25针刺7.5.17.5.29#、10#6跌落7.6.17.6.27挤压7.7.17.7.28海水浸泡7.8.17.8.29振动7.9.17.9.2温度循环7.10.17.10.2低气