IEC 63115-12020AMD12022 修改件1.含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组.工业用密封镍金属氢化物电池和电池.第1部分性能标准立项发展报告

修改件1.含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组.工业用密封镍金属氢化物电池和电池.第1部分:性能标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment1-SecondaryCellsandBatteriesContainingAlkalineorOtherNon-AcidElectrolytes-SealedNickel-MetalHydrideCellsandBatteriesforUseinIndustrialApplications-Part1:Performance摘要关键词：镍金属氢化物电池；工业应用；碱性电解质；性能要求；国际标准；IEC63115-1；修改件Keywords:Nickel-metalhydridebatteries;Industrialapplications;Alkalineelectrolytes;Performancerequirements;Internationalstandards;IEC63115-1;Amendment一、引言1.1研究背景在全球碳中和目标驱动下，可再生能源的大规模开发利用对储能技术和工业动力电源提出了更高要求。密封镍金属氢化物电池凭借其高能量密度、良好的高倍率放电性能、优异的安全特性和环境友好等优势，在工业后备电源、轨道交通、港口物流设备、矿山机械以及可再生能源储能系统等领域获得了广泛应用。特别是在宽温度范围适应性方面的突出表现，使其在极端气候条件下的工业场景中具有不可替代的地位。1.2标准基本信息本次立项发展的标准为IEC63115-1:2020/AMD1:2022，属于IEC63115-1:2020标准的第一号修改件。该标准的核心信息如下：-标准全称：修改件1.含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组.工业用密封镍金属氢化物电池和电池.第1部分:性能-英文名称：Amendment1-Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Sealednickel-metalhydridecellsandbatteriesforuseinindustrialapplications-Part1:Performance-标准编号：IEC63115-1:2020/AMD1:2022-发布机构：国际电工委员会（IEC）-ICS分类号：属于碱性蓄电池相关分类-发布日期：2022年11月7日-发布年份：2022年-标准状态：现行有效-语种版本：英语和法语（官方双语版本）-技术委员会：IEC/TC21（二次电池和电池组技术委员会）二、标准立项背景与市场需求分析2.1产业技术发展趋势近年来，镍金属氢化物电池技术持续取得突破性进展。在材料体系方面，新型高容量储氢合金的开发使得电池能量密度得到显著提升；在制造工艺方面，电极制备技术和电池密封技术的进步大幅改善了产品的一致性和可靠性；在系统集成层面，电池管理系统（BMS）的智能化发展使得Ni-MH电池组的运维效率和安全保障水平迈上新台阶。与此同时，工业应用场景对电池性能的需求日益多元化和精细化。以通信基站后备电源为例，要求电池具备长时间浮充能力和快速恢复性能；在轨道交通领域，要求电池能够在频繁启停和冲击性负载条件下保持稳定的功率输出；在矿井和石油开采等特殊环境中，对电池的防爆性能和高温耐受能力提出了更为苛刻的要求。2.2标准修订的必要性IEC63115-1:2020作为第一版正式发布的标准文件，为工业用密封Ni-MH电池的性能评价奠定了重要基础。然而，随着技术进步和市场需求的演变，该版本在以下方面逐渐显现出需要修订完善的必要性：第一，部分试验方法的适用性和可操作性有待优化。在标准实际应用过程中，相关利益方反馈部分试验条件设置与实际应用场景存在一定偏差，需要根据产业发展实际情况进行调整。第二，随着Ni-MH电池技术指标的持续提升（如循环寿命从早期的500次提升至目前的1000次以上，高倍率放电能力大幅增强），原有的部分性能限值需要适当修订，以更加科学地反映当前技术水平，同时确保对产品质量的有效约束。第三，需进一步明确和完善特定条款的表述，以增强标准的可读性和可操作性，减少因理解歧义导致的技术争议。2.3市场需求调查基于对国内外主要Ni-MH电池制造商、系统集成商和终端用户的需求调研，行业各方对标准修订的呼声集中于以下方面：一是希望修订后的标准能够更加准确地反映实际应用中的性能需求；二是期待统一和明确部分此前容易产生歧义的试验条件和判定规则；三是希望在标准框架中为新技术、新材料的应用预留适当空间。三、标准修订的主要过程3.1标准修订工作阶段划分IEC63115-1:2020/AMD1:2022的制定工作严格遵循了IEC标准化工作程序，主要经历了以下几个关键阶段：-提案阶段（NP阶段）：由IEC/TC21技术委员会相关专家提出修订建议，经成员国投票通过后正式立项。-工作组草案阶段（WD阶段）：成立专项工作组，汇集来自各国技术专家和行业代表的意见，形成工作组草案。-委员会草案阶段（CD阶段）：草案在TC21内部进行多轮讨论和修改，征求各国家委员会的意见。-国际标准草案阶段（DIS阶段）：形成国际标准草案，向各成员国征集正式投票意见。-最终国际标准草案阶段（FDIS阶段）：根据DIS阶段的投票意见和评论进行最终修改。-正式发布阶段：经各成员国最终投票通过后，于2022年11月7日正式出版发布。3.2主要参与国家和组织在标准修订过程中，来自中国、日本、德国、法国、美国、韩国等主要Ni-MH电池生产和使用国家的技术专家积极参与了讨论和草案制定工作。各国代表就试验方法、性能指标和标准框架结构等技术议题进行了充分沟通和协商，最终达成了广泛共识。四、标准主要内容及技术要点分析4.1标准整体框架IEC63115-1:2020建立了一套完整的工业用密封镍金属氢化物电池性能评价体系，其框架结构主要涵盖以下几个核心板块：范围与规范性引用文件、术语和定义、性能要求、试验条件与方法、试验结果判定准则以及试验报告要求。该标准与IEC63115-2（安全要求和试验方法）等系列标准共同构成了工业用Ni-MH电池完整的标准体系。4.2修改件主要修订内容4.2.1范围与适用性的进一步明确修改件对标准的适用范围进行了更加精确的界定，以消除在实际应用中可能产生的歧义。明确了该标准适用于含碱性或其他非酸性电解质的密封镍金属氢化物电池和电池组，并进一步阐明了其与相关安全标准的边界划分，使制造商、检测认证机构和用户能够更加清晰地确定标准的适用情形。4.2.2术语和定义的补充完善为了适应技术发展带来的新概念和新表述需求，修改件对术语和定义部分进行了必要的补充和修订。针对此前业界存在不同理解的技术术语，给出了更加精准的定义阐述。这一举措有助于在全球范围内统一技术语言，降低技术交流和国际合作中的沟通成本。4.2.3试验方法的优化调整修改件对部分试验方法进行了优化和细化调整。这包括对试验条件的明确化处理（如温度、湿度、充放电倍率等参数的精确设定），对试验步骤的合理性调整，以及对测量仪器精度要求的进一步明确。这些优化使得试验过程的可操作性和试验结果的重复性、再现性得到了显著提升。4.2.4性能要求的适应性修订4.2.5与相关标准的协调性完善修改件加强了IEC63115-1与IEC62133（含碱性或其它非酸性电解质的便携式密封二次电池安全标准）、IEC62619（工业用二次锂电池安全标准）、IEC62485-2（二次电池安装安全标准）等相关标准的协调与衔接，明确了各标准之间的边界关系和配合逻辑，为用户提供了更加清晰的标尺。4.3关键技术指标分析对于工业用密封Ni-MH电池的性能评价，修改件重点关注以下几个维度的技术指标：容量性能：容量是评价电池储能能力的基础指标，试验标准对额定容量和实际容量的规定与验证方法进行了明确，要求在规定充放电制度和环境条件下进行容量确认试验。高倍率放电能力：工业应用场景（如轨道交通和港口设备）往往需要电池在短时间内提供大电流输出，因此测试标准对高倍率放电性能评价方法进行了适当调整，使其能够更加真实地反映产品在工业场景下的实际表现。循环寿命：该指标是衡量电池耐久性的核心参数，修改件中对循环寿命试验的充放电制度、截止条件和寿命终止判定等细节进行了进一步明确，以提高试验结果的可比性。荷电保持能力：对于后备电源等需要长期待机或浮充的应用场景，荷电保持能力是关键的考核指标。标准明确规定了荷电保持试验的试验条件和储存时间要求。宽温度适应性：工业应用环境往往较为严苛，对电池在高温和低温环境下的性能表现提出了较高要求。标准规定了不同温度条件下的性能试验方法。五、标准推广应用与实施建议5.1国内转化与应用建议考虑到IEC63115-1:2020/AMD1:2022作为国际标准的权威性和适用性，建议国内相关标准化技术机构尽早启动该修改件的转化工作，适时修订对应的国家标准或行业标准。在转化过程中，应充分考虑国内Ni-MH电池产业的实际发展水平和特色技术优势，在保证与国际标准协调一致的前提下，合理设定符合国情的性能要求和试验细则。5.2企业实施建议对于Ni-MH电池制造企业而言，建议从以下几个方面积极应对标准的修订变化：第一，及时组织技术骨干深入学习理解修改件的技术内容，对照分析现有产品与新版标准要求的差距；第二，根据修订后的试验方法完善内部质量控制体系，及时更新检测设备和试验流程；第三，在新产品研发过程中充分考虑新标准的性能导向，将标准要求融入产品设计源头；第四，加强与国际客户和认证机构的技术沟通，确保产品符合国际贸易中的标准要求。5.3认证检测机构实施建议对于检测认证机构，建议尽早完成新版标准相关检测能力的建设，包括试验设备校准、检测人员培训和作业指导文件编制等工作，为行业提供科学公正的标准符合性验证服务。六、主要参与单位介绍6.1国际电工委员会（IEC）简介国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，总部位于瑞士日内瓦。IEC负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作，其宗旨是促进电工电子领域标准化及相关问题的国际合作，增进国际间的相互了解。6.2IEC/TC21技术委员会本标准的制定和修订工作由IEC/TC21（二次电池和电池组技术委员会）具体负责。TC21是IEC中负责二次电池和电池组标准化的专业技术委员会，其工作范围涵盖各类可充电电池和电池组，包括铅酸蓄电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池和锂离子电池等化学体系，涉及术语定义、性能要求、安全要求、试验方法和回收利用等各个方面。TC21下设多个分技术委员会和工作组，其中SC21A负责含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池组的标准化工作。IEC63115系列标准正是由SC21A下设的WG5工作组负责具体起草和维护的。6.3中国参与情况中国是IEC的重要成员国，中国国家标准化管理委员会（SAC）代表中国参加IEC的活动。在IEC63115-1:2020/AMD1:2022的制定过程中，中国的标准化技术专家积极参与了相关工作，来自国内主要电池制造商、科研院所和检测机构的专家在标准讨论中提出了多项建设性意见，为标准的科学性和合理性贡献了中国智慧。中国工业和信息化部发布的《锂离子电池行业规范条件》等政策文件也积极鼓励和支持电池企业参与国际标准化活动，提升中国在电池国际标准制定中的话语权和影响力。七、结论与展望7.1总结IEC63115-1:2020/AMD1:2022的发布是工业用密封镍金属氢化物电池国际标准化工作的重要里程碑。该修改件在充分吸收产业技术进步成果和广泛听取各方意见的基础上，对原标准进行了针对性的技术修订和内容完善，使标准的科学性、适用性和可操作性得到了显著增强。本次修订的主要成果体现在以下几个方面：一是有针对性地回应了产业界在标准实施过程中提出的合理化建议，对相关条款进行了科学调整；二是优化了标准相关试验方法和判定规则，更加真实地反映产品的实际应用表现；三是完善了与相关标准的协调配套关系，为产业链各方使用标准提供了更加清晰的指引。7.2未来展望展望未来，随着全球能源转型的深入推进和工业技术的持续创新，Ni-MH电池标准化工作将面临新的机遇和挑战。未来标准化工作的重点方向可能包括：固态电解质技术的兴起：随着固态电池技术的快速发展，如何将新型电池技术纳入标准体系，将是IEC和各国标准化机构需要面对的重要课题。智能化与数字化趋势：电池管理系统的高度智能化发展对通信协议、数据接口和信息安全等方面的标准化提出了新的需求。循环经济与绿色制造：在全球碳中和目标的推动下，电池碳足迹核算、再生材料利用比例和报废电池回收利用等绿色标准化需求将日益迫切。我们有理由相信，在各国标准化工作者的共同努力下，涵盖性能、安全、回收利用等全生命周期的工业用Ni-MH电池国际标准体系将不断丰富和完善，为全球电池产业的健康可持续发展提供更加坚实的技术支撑和制度保障。参考文献[1]IEC63115-1:2020/AMD1:2022,Amendment1-Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes-Sealednickel-metalhydridecellsandbatteriesforuseinindustrialapplications-Part1:Performance[S].Geneva:IEC,2022.[2]IEC63115-