IEC 626202014+AMD12023 CSV 含有碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池 工业用二次锂电池和电池标准立项发展报告

含有碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池工业用二次锂电池和电池标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SecondaryCellsandBatteriesContainingAlkalineorOtherNon-AcidElectrolytes–SecondaryLithiumCellsandBatteriesforUseinIndustrialApplications摘要关键词：工业用二次锂电池；IEC62620；碱性电解质；国际标准；安全性能；标准修订；IEC/TC21Keywords:Secondarylithiumcellsforindustrialapplications;IEC62620;alkalineelectrolytes;internationalstandards;safetyperformance;standardrevision;IEC/TC21一、引言（一）研究背景锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优异特性，已成为当今全球二次电池技术路线中的主流选择。在消费类电子产品之后，工业领域的应用需求正在呈现爆发式增长态势。根据国际能源署（IEA）和行业研究机构的统计数据，2023年全球电化学储能新增装机容量同比增长超过130%，其中锂电池储能占比超过97%。在通信备电、数据中心UPS、电网调频、风电光伏配套储能、港口与矿山牵引车辆等工业应用场景中，工业级二次锂电池已从补充性技术路线发展为主导性技术方案。然而，工业应用场景相较于消费类应用，对电池的功率特性、循环寿命、环境适应性和安全可靠性提出了更为严苛的要求。不同制造商生产的工业用锂电池产品在尺寸结构、端子形式、性能指标和安全要求方面存在较大差异，给系统集成、运行维护和国际贸易带来诸多不便。在此背景下，制定统一的国际标准以规范工业用二次锂电池的产品要求和试验方法，成为国际电工委员会及相关产业界的共同诉求。（二）标准立项意义IEC62620系列标准由国际电工委员会第21技术委员会（IEC/TC21，可充电电池和电池组技术委员会）负责制定。该标准为工业用二次锂电池和电池组提供了统一的产品分类、性能要求、安全要求和试验方法，是连接电芯制造、系统集成和终端应用的关键技术纽带。随着2023年修订版（AMD1）的发布，该标准进一步纳入了近年来工业锂电池技术发展的最新成果，完善了相关试验方法和安全技术要求，有助于为行业提供更加科学、全面的技术依据。二、标准编制历程与修订背景（一）IEC62620:2014的首次发布IEC62620:2014是国际上首部专门针对工业用二次锂电池和电池的通用性能标准，由IEC/TC21于2014年6月正式发布。该标准的制定工作始于21世纪初，彼时工业用锂电池应用尚处于起步阶段，标准的内容主要参考了便携式锂电池标准（IEC61960系列）和电动汽车用锂电池标准（IEC62660系列）的框架体系，同时结合工业应用场景的特殊要求进行了针对性设计。IEC62620:2014的主要技术贡献包括：首次明确了工业用二次锂电池和电池的分类体系（按用途分为储能型、功率型和能量功率兼顾型）；规定了额定容量、额定电压、倍率放电性能、荷电保持能力、循环寿命等关键性能参数的试验方法；建立了统一的端子标识和尺寸公差体系；对安全使用的基本要求进行了原则性规定。（二）2023年修订案（AMD1）的发布随着全球工业锂电池技术和应用场景的快速演变，IEC/TC21于2018年启动了IEC62620的系统复审和修订工作。修订过程历时五年，经过多轮工作组讨论、草案征求意见和各国国家委员会投票，最终形成AMD1修订案，于2023年5月12日正式发布。IEC62620:2014+AMD1:2023CSV（合并版）整合了2014年原版和2023年修订案的完整内容，为使用者提供了统一的参考版本。此次修订的主要驱动力包括：1.技术发展驱动：过去十年中，正极材料体系从单一的磷酸铁锂（LFP）扩展至三元材料（NMC/NCA）、钛酸锂（LTO）等多种体系并存，电池能量密度和功率密度均有显著提升，原有标准中的部分性能指标已不能完全覆盖新技术的特性需求。2.应用场景拓展：储能系统的规模化部署对电池的日历寿命、高温循环稳定性等指标提出了更高要求；港口机械、矿山车辆等重载场景则对电池的振动、冲击耐受性和高倍率放电能力有更严格的考核。3.安全理念升级：国际社会对锂电池安全性的关注度持续升温，IEC62619（工业用锂电池安全标准）等重要安全标准的修订要求性能标准在测试样品准备、测试条件设定等方面与之保持协调。4.国际化需求增强：主要经济体纷纷建立或更新锂电池相关的技术法规和市场准入要求，标准的国际协调性和可比性变得更加重要。三、标准主要技术内容（一）标准的适用范围与定位IEC62620:2014+AMD1:2023CSV适用于工业用途的二次锂电池和电池组，包括：-储能系统（如电网储能、工商业储能、家庭储能）用锂电池；-通信基站备电和UPS用锂电池；-港口机械（如轮胎吊、岸桥）、矿用设备、叉车等工业车辆用锂电池；-铁路信号和轨道交通辅助电源用锂电池；-其他固定式或移动式工业设备用锂电池。该标准不适用于电动汽车牵引电池（此类电池由IEC62660系列标准覆盖），也不适用于便携式电子设备用电池（由IEC61960系列标准覆盖）。标准中明确，如果产品同时涉及储能和电动车辆等多重应用场景，制造商应根据实际预期用途选择合适的适用标准。（二）标准的关键技术要素1.产品分类体系标准按照电池的用途和性能特征，将工业用二次锂电池分为以下类别：-储能类（Energytype）：以高能量密度为主要优化目标，适用于长时间放电的储能场景；-功率类（Powertype）：以高功率输出为主要优化目标，适用于短时大电流放电的功率场景；-能量/功率兼顾类（Energy&Powertype）：在能量密度和功率特性之间取得平衡，适用于复合工况场景。2.性能要求与试验方法标准规定了以下主要性能参数的试验条件、试验步骤和合格判据：（1）容量测试：规定了标准充电制度（推荐采用恒流恒压方式）和标准放电制度，明确了放电截止电压、放电倍率和环境温度的试验条件。（2）倍率放电性能：评估电池在不同放电倍率下（如0.2C、0.5C、1C、2C及以上）的容量保持特性。（3）荷电保持与恢复能力：考核电池在规定的搁置条件下（包括高温搁置）的容量保持率。（4）循环寿命：规定了标准循环寿命测试方法和寿命终止判据（通常以容量衰减至初始额定容量的80%为界），并针对储能应用增加了特定充放电深度（DOD）下的循环测试要求。（5）内阻：包括直流内阻和交流内阻的测试方法。（6）储存性能：规定了高温高湿环境下长期储存后的容量和性能恢复要求。（三）2023修订案（AMD1）的主要更新AMD1修订案在保持标准总体框架稳定的前提下，重点进行了以下方面的技术更新和补充：1.扩展了试验温度条件：鉴于工业锂电池在全球不同气候区域的广泛部署，修订案扩大了性能测试的环境温度范围要求，增加了高温（如+55℃）和低温（如-20℃）条件下的试验要求细则。2.更新了循环寿命试验方法：针对储能应用的特殊循环工况，修订案引入或细化了不同放电深度下的循环测试程序，补充了连续充放电循环和间歇充放电循环的区分与适用场景。3.补充了电池管理系统（BMS）的通信接口建议：在标准的资料性附录中增加了关于BMS通信协议和接口匹配的技术建议。4.完善了标记和标识要求：结合工业应用中追溯管理的需求，对电池和电池组的标记内容（如二维码信息、生产批次、材料体系标识等）提出了更为详细的规定。5.协调了与其他IEC标准的关系：修订后的标准在安全要求方面与IEC62619保持一致，在安装使用方面与IEC62485系列标准（含有碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组-固定应用的安装和安全）进行了衔接。四、主要起草和维护单位介绍IEC/TC21可充电电池和电池组技术委员会IEC62620:2014+AMD1:2023CSV由国际电工委员会第21技术委员会（IEC/TC21）归口管理，具体由该技术委员会下属的WG2工作组（碱性二次电池和电池组）负责维护和修订工作。组织概况：IEC/TC21成立于1931年，是IEC中最具历史的技术委员会之一，负责可充电电池和电池组的国际标准化工作，涵盖所有电化学体系（包括镍镉、镍氢、锂离子、镍锌、钠基等）。目前，IEC/TC21的主席国为日本，秘书处由日本工业标准调查会（JISC）承担。委员会下设多个工作组和项目组，分别负责不同电化学体系和不同应用领域的标准制修订工作。工作范围：IEC/TC21的工作范围覆盖可充电电池和电池组的术语定义、符号标识、尺寸规格、性能要求、试验方法、安全要求和回收利用等方面。该委员会与IEC/TC35（原电池）、IEC/TC69（电动道路车辆）、IEC/TC120（电力储能系统）等技术委员会保持着密切的协作关系，确保不同技术领域标准的协调一致。主要标准贡献：IEC/TC21制定的核心标准涵盖了各类可充电电池和电池组，其中锂电池领域的标准体系主要包括：IEC61960（便携式锂电池）、IEC62133（便携式锂电池安全）、IEC62619（工业用锂电池安全）、IEC62620（工业用锂电池性能，即本报告所涉标准）、IEC62660（电动汽车用锂电池）以及IEC63057（电动车辆用锂电池安全）等。这些标准共同构成了覆盖便携式、工业用和车用三大应用领域的锂电池国际标准体系。中国参与情况：中国是IEC/TC21的积极成员（P成员），全国碱性蓄电池标准化技术委员会（SAC/TC77）对口负责我国参与IEC/TC21的国际标准化工作。中国专家深入参与了IEC62620标准及其修订案的制定过程，在电池安全要求、循环寿命试验方法等技术方向贡献了大量具有产业实践基础的修改意见和试验数据，为我国工业锂电池产业的国际化发展提供了重要的标准支撑。五、结论与展望（一）标准实施的意义IEC62620:2014+AMD1:2023CSV的发布和实施，对于全球工业用二次锂电池产业具有深远意义：第一，促进了技术和市场的规范化。标准通过建立统一的产品性能评价体系和试验方法体系，为不同制造商的产品提供了可比较的技术衡量基准，有利于形成公平竞争的市场环境，引导行业从价格竞争转向技术竞争和质量竞争。第二，推动了国际贸易的便利化。作为IEC框架下的国际标准，该标准被世界贸易组织《技术性贸易壁垒协定》（WTO/TBT）所引用，成为各国技术法规和合格评定程序的重要依据。标准的一致性和权威性有效降低了跨境贸易中的重复检测和认证成本。第三，支撑了产业的技术进步。标准的修订过程本身就是一个产业技术交流和共识凝聚的过程。通过将新技术、新工艺和新应用场景的要求及时纳入标准体系，标准发挥着引领产业升级的"指挥棒"作用。（二）未来发展趋势展望未来，工业用二次锂电池标准将呈现以下发展趋势：1.全生命周期管理要求强化：随着欧盟新电池法规（Regulation(EU)2023/1542）的落地实施，电池的碳足迹声明、再生材料比例、尽职调查等全生命周期管理要求将逐步纳入标准化范畴。IEC62620作为性能基础标准，未来可能需要在相关的规范性附录中增加对上述要求的指引或衔接条款。2.数字化和智能化技术融合：电池数字护照（BatteryPassport）、电池管理系统的数据交互与安全、基于大数据的健康状态评估和寿命预测等新技术的标准化需求日益迫切，未来标准可能在信息模型、数据接口和通信协议方面进一步扩展。3.新兴电化学体系的纳入：钠离子电池、固态电池等新兴技术的产业化进程正在加速。未来标准的适用范畴将可能逐步扩展至更广泛的"非酸性电解质"电池体系，以覆盖技术多样性的发展需求。4.安全标准的进一步协同：性能标准与安全标准（如IEC62619）之间的技术衔接将持续深化，特别是在热失控防护、故障传播防护等关键安全指标的测试方法和接受准则方面，需要更加精细化的协调。5.与其他国际标准组织的合作深化：IEC与ISO在电池领域的标准化合作将进一步增强，特别是在储能系统集成、电池梯次利用和回收处理等交叉领域，需要更加紧密的协调以确保标准体系的整体一致性。（三）对我国标准化工作的启示对于我国而言，IEC62620:2014+AMD1:2023CSV的最新修订成果为国内相关标准化工作提供了重要参考和借鉴。一方面，建议全国碱性蓄电池标准化技术委员会等国内对口机构及时跟踪和转化该国际标准的最新要求，保持国家标准和国际标准的技术协调；另一方面，应鼓励更多国内企业和科研院所深度参与IEC/TC21的国际标准化活动，将我国在工业锂电池领域的技术创新和产业实践经验转化为国际标准，提升中国标准在国际舞台上的影响力和话语权。总而言之，IEC62620:2014+AMD1:2023CSV的发布是工业用锂电池标准化发展历程中的一个重要里程碑。该标准以科学严谨的技术内容、开放包容的制定过程和广泛适用的全球视野，为工业锂电池产品的质量提升、技术创新和国际流通提供了坚实的技术支撑。面向未来，随着能源转型的持续推进和电池技术的不断突破，该标准必将在动态修订中持续演进，为全球工业可持续发展和清洁能源体系建设发挥更加重要的作用。参考文献[1]IEC62620:2014+AMD1:2023CSV,Secondar