GBT 13539.7-2024 低压熔断器　第7部分：电池和电池系统保护用熔断体的补充要求标准立项发展报告

低压熔断器第7部分：电池和电池系统保护用熔断体的补充要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Low-voltagefuses–Part7:Supplementaryrequirementsforfuse-linksfortheprotectionofbatteriesandbatterysystems摘要关键词：低压熔断器；电池保护；熔断体；国家标准；新能源安全；过电流保护Keywords:Low-voltagefuses;Batteryprotection;Fuse-links;NationalStandard;Newenergysafety;Overcurrentprotection1引言1.1标准立项背景与研究意义能源结构转型与"双碳"战略目标的深入推进，正在加速全球能源体系向清洁化、电气化方向演进。在这一进程中，以锂离子电池为代表的电化学储能技术已广泛应用于新能源汽车、电力储能电站、通信基站、家庭储能系统以及各类便携式电子设备中。电池系统的能量密度不断提高，系统容量持续增大，随之而来的安全风险也日益凸显。近年来，国内外多起由电池热失控引发的火灾爆炸事故，使得电池系统的保护技术成为全社会关注的焦点。熔断器作为电路保护领域最基本、最成熟的保护元件，在电池系统的过电流和短路保护中承担着不可替代的角色。与传统的配电网络保护用熔断器相比，电池系统保护用熔断体面临的工作条件更为严苛：直流电压高、短路电流大、故障上升速度快、运行温度范围宽、脉冲电流工况复杂，且对分断能力和电弧抑制性能有着更为特殊的要求。此前，我国低压熔断器的国家标准体系主要参照IEC60269系列标准，但针对电池系统保护用熔断体的专用技术要求相对缺乏，致使产品设计、测试和认证缺乏统一的规范依据。1.2标准编制依据与原则GB/T13539.7-2024标准的编制工作严格遵循以下原则：一是积极采用国际标准和国外先进标准，充分借鉴IEC60269-7:2020《低压熔断器第7部分：电池和电池系统保护用熔断体的补充要求》的最新国际技术成果，实现与国际接轨；二是紧密结合我国电池产业发展现状和实际应用需求，充分考虑国内相关产品的技术水平和制造能力；三是坚持安全第一的原则，全部技术指标以保障人身和财产安全为最高准则；四是遵循统一性、协调性、适用性和规范性的编制要求，确保标准与GB/T13539系列其他部分标准的协调一致。2标准体系定位与国内外发展概况2.1我国低压熔断器标准体系GB/T13539系列标准是我国低压熔断器领域的核心标准体系，其结构参照IEC60269系列标准进行设置。该系列包含多个部分，分别规定了低压熔断器的通用要求和不同应用场景下的专用补充要求。其中，第1部分规定了低压熔断器的基本要求，第2部分规定了专业人员使用的熔断器的补充要求，第3部分规定了非专业人员使用的熔断器的补充要求，第4部分规定了半导体设备保护用熔断体的补充要求。GB/T13539.7-2024作为该系列的第7部分，专门针对电池和电池系统保护用熔断体制定了补充技术要求，填补了我国在该细分领域的标准空白，使标准体系更加完整和细化。该标准在体系的整体框架中具有承上启下的关键地位。一方面，需遵循GB/T13539.1中通用要求的相关规定，保证系列标准的技术逻辑一致性；另一方面，在额定电压、额定电流、分断能力、允通电荷等关键指标方面针对电池保护应用的独有特性进行专门规定，实现从通用到专用的有效补充。2.2国际标准化进展国际电工委员会（IEC）早在2016年便启动了针对电池保护用熔断体的标准化研究工作，经过多轮讨论和草案修订，于2020年正式发布了IEC60269-7:2020《低压熔断器第7部分：电池和电池系统保护用熔断体的补充要求》。该国际标准的发布，反映了全球范围内电池应用市场对专用保护元件标准化需求的迫切性。IEC标准的出台，为各国制定相应的国家标准提供了重要的技术参照。当前，国际上主要工业国家纷纷加快将该国际标准转化为本国标准的进程。GB/T13539.7-2024的发布，标志着我国在该领域与国际标准化工作保持同步，实现了标准的有效衔接。3标准主要技术内容3.1标准适用范围GB/T13539.7-2024标准规定了低压熔断器中用于保护电池和电池系统的熔断体的补充要求。适用范围涵盖了额定电压不超过直流1500V的电池系统保护用熔断体，包括但不限于以下应用场景：-电动汽车动力电池系统-储能电站用电池簇及电池堆-通信备用电源系统-不间断电源（UPS）系统-便携式电动工具及家用电器电池组-其他各类电化学储能系统3.2标准结构框架该标准的整体结构沿用了GB/T13539系列标准的编写体例，在遵循第1部分通用要求的基础上，针对电池保护应用的特殊性作出补充规定。标准的主要章节包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等内容。3.3关键技术要求在技术要求方面，标准针对电池系统保护用熔断体的特殊性，从以下几个方面作出了专门规定：（1）额定电压与额定电流的匹配要求。电池系统的工作电压通常高于普通低压配电系统，且在充放电过程中电压波动范围较大。标准对熔断体的额定电压选择提出了明确要求，确保熔断体在实际工作电压范围内具有可靠的分断能力。同时，考虑到电池系统充放电电流的波动特性，标准对额定电流的选取和降容使用给予了技术指导。（2）分断能力与限流特性。储能电池系统的短路电流往往具有上升速度快、峰值高的特点。标准对熔断体在直流条件下的分断能力提出了明确指标要求，特别是对高短路电流条件下的可靠分断能力进行了规定。同时，标准注重熔断体的限流特性，要求在规定条件下能够有效限制允通电流和允通能量，以保护电池系统及连接导体不会因短路电流造成热损伤或机械应力损伤。（3）时间-电流特性要求。电池系统在正常运行过程中可能承受充电、放电、脉冲等多种电流工况。标准对熔断体的时间-电流特性（特别是约定时间和约定电流）作出了规定，以保证熔断体在正常运行电流下不会误动作，在故障电流下能够快速响应，实现选择性保护与可靠保护的平衡。（4）耐久性与脉冲负载耐受能力。电池系统在运行过程中频繁承受充放电循环和电流脉冲冲击，这要求熔断体具有良好的耐脉冲负载能力。标准对熔断体在规定次数和规定幅值的脉冲电流冲击后的性能稳定性提出了技术要求，确保熔断体在长期服役过程中不会因脉冲老化而导致性能劣化。（5）温度特性与热稳定性。电池系统的运行环境温度范围较宽，特别是在高温环境中，熔断体的温升特性、载流能力和分断性能均会受到影响。标准对熔断体在不同环境温度下的电气性能进行了规定，并给出了相应的温度修正系数参考值。（6）耐久性与可靠性要求。电池系统的设计使用寿命通常在10年以上，熔断体作为一次性保护元件，在整个生命周期内需要保持其性能的稳定性和可靠性。标准对熔断体在长期带电运行条件下的老化特性提出了要求，包括耐湿热、耐盐雾、耐温度循环等环境试验内容。4实施该标准的行业影响4.1推动电池保护技术规范化该标准的实施将从根本上改变我国电池系统保护用熔断体产品"无标可依"的局面。在产品设计阶段，标准为制造商提供了明确的技术导向，使产品研发目标更加清晰；在生产制造阶段，标准为质量控制提供了统一的检验依据，有助于提高产品的一致性和可靠性；在应用选型阶段，标准为系统设计人员提供了选型指导，有助于实现保护方案的科学化和规范化。4.3支撑新型电力系统建设以新能源为主体的新型电力系统建设对储能系统提出了更高的安全要求。电化学储能电站作为新型电力系统的重要组成部分，其安全运行离不开高性能的保护元件。该标准的发布实施，为储能电站用熔断器的选型、测试和验收提供了权威的技术依据，对保障电网安全稳定运行具有重要的现实意义。4.4促进国际贸易与接轨该标准在技术内容上与国际标准IEC60269-7保持一致，有利于消除技术性贸易壁垒，促进国产熔断器产品进入国际市场。同时，标准的实施也为国外优质产品进入中国市场提供了统一的技术评判尺度，有利于形成公平竞争的市场环境。5实施建议与保障措施5.1加大标准宣贯力度建议各相关行业协会、检测机构和技术组织积极开展标准的宣传和培训工作，通过标准解读、技术交流、现场指导等多种形式，帮助广大企业和技术人员深入理解标准的技术要求和实施要点，确保标准在行业内得到广泛应用。5.2加强检测能力建设检测机构应根据该标准的要求，加快完善相应的试验设备和检测能力建设，确保能够独立、公正、准确地开展标准规定的各项型式试验和例行试验。同时，建议建立标准实施的信息反馈机制，及时收集和分析标准在执行过程中遇到的技术问题，为标准的后续修订完善提供依据。5.3推动认证制度衔接建议有关部门将该标准与强制性产品认证（CCC认证）制度进行有效衔接，通过认证手段推动标准的实施，提升标准执行的有效性。同时鼓励企业开展自愿性产品认证，通过第三方评价机制增强市场对产品安全性和可靠性的信任度。6主要参与编制单位介绍6.1起草单位概况GB/T13539.7-2024标准的编制工作集聚了国内熔断器制造、检测认证、新能源应用等领域的权威机构和技术专家。其中，上海电器科学研究院作为主要起草单位之一，在标准编制过程中发挥了核心作用。上海电器科学研究院创建于1958年，是我国低压电器领域集科学研究、技术开发、标准制定、检测认证于一体的综合性科研机构。该院是全国低压电器标准化技术委员会（SAC/TC189）秘书处承担单位，长期致力于低压电器领域的标准研究和制修订工作，在熔断器技术领域具有深厚的理论积累和丰富的实践经验。上海电器科学研究院拥有国家低压电器质量检验检测中心，具备完善的熔断器试验验证能力，包括大容量短路分断试验、温升试验、时间-电流特性试验以及环境适应性试验等。在标准编制过程中，该院充分发挥了其在技术研究、试验验证和标准化工作方面的综合优势，组织开展了多项关键技术的验证试验，为标准技术指标的确定提供了翔实的试验数据支撑。此外，该院在标准编制过程中积极协调各方意见，确保了标准技术内容的科学性、合理性和可操作性，为标准的顺利发布和实施作出了突出贡献。6.2其他参与单位本标准还汇聚了国内多家行业头部企业和检测机构的共同参与，包括国内主要熔断器制造企业、新能源汽车企业、储能系统集成企业以及电力科学研究院等。这些单位分别从产品设计制造、应用需求、检测认证等不同维度为标准编制提供了丰富的技术支撑和实践经验。7结论与展望GB/T13539.7-2024《低压熔断器第7部分：电池和电池系统保护用熔断体的补充要求》的发布实施，填补了我国在电池保护用熔断器领域的标准空白，是完善低压熔断器标准体系的重要举措。该标准的技术内容与最新国际标准保持一致，同时充分考虑了我国电池产业的实际情况和应用需求，具有较强的科学性、先进性和可操作性。展望未来，随着电池技术的持续进步和新型储能技术的不断涌现，电池系统保护技术也面临持续更新的挑战。固态电池、钠离子电池、液流电池等新技术的逐步应用，对保护元件提出了新的技术需求。建议标准化主管部门和技术委员会持续跟踪国际标准化动态和产业发展趋势，适时开展标准的修订和更新工作，确保标准始终与技术进步和产业需求保持同步。参考文献[1]GB/T13539.7-2024,低压熔断器第7部分：电池和电池系统保护用熔断体的补充要求[S].北京:中国标准出版社,2024.[2]IEC60269-7:2020,Low-voltage