DB3502T 162-2024 退役磷酸铁锂电池在小型储能领域的梯次利用技术规范

ICS13.030.40CCSZ05ICS13.030.40CCSZ05福 建 省 厦 门 市 地 方 标 准DB3502/T162—2024TechnologyStandardsinEchelonUsingoftheRetiredLiFePO4intheFieldofSmall-scaleEnergyStorage2024-12-13发布 2024-12-13实施厦门市场监理局 发布DB3502/T162DB3502/T162—2024II目 次前 言 II1范围 12规性用件 13术和义 14符号 25总要求 26技要求 37保功能 48应实例 5附录 A（范）退役酸锂池太路灯次用术求 6参 考 文 献 15DB3502/T162DB3502/T162—2024IIII前 言本文件按照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。本文件由厦门市新能源蓄电池综合回收与利用产业协会提出。本文件由厦门市工业和信息化局归口。DB3502/T162DB3502/T162—2024PAGEPAGE1退役磷酸铁锂电池在小型储能领域的梯次利用技术规范范围本文件规定了退役磷酸铁锂电池梯次利用的总体要求、技术要求、保护功能及应用实例。36V≤7200WH（GB/T4208-2017（IPGB4943.1GB12463危险货物运输包装通用技术条件GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T33598-2017车用动力电池回收利用拆解规范GB/T34014汽车动力蓄电池编码规则GB/T34015车用动力电池回收利用余能检测GB/T34015.3车用动力电池回收利用梯次利用第3部分：梯次利用要求GB/T34015.4车用动力电池回收利用梯次利用第4部分：梯次利用产品标识GB/T36276-2023电力储能用锂离子电池GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求GB/T38698.1车用动力电池回收利用管理规范第1部分：包装运输GB40165-2021固定式电子设备用锂离子电池和电池组安全技术规范CQC1126-2017太阳能路灯用锂离子电池组技术规范GB/T34015.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件。EchelonUsedLiFePO4BatteryCell3.2VEchelonUsedLiFePO4BatterySystem由若干个梯次单体电池与电池管理系统构成且标称电压不超过25.6V的磷酸铁锂电池组，电池管理系统可与梯次磷酸铁锂电池组单体放置在一起，也可分开放置，简称梯次电池组。BatteryManagementUnit（BMU）BMSCellProtectionBoard（CPB）监测单串联梯次单体电池的电压、电流、温度等参数信息，并对电池的状态进行管理和控制的装置。BatteryManagementSystem（BMS）监测多串联电池的电压、电流、温度等参数信息，并对电池的状态进行管理和控制的装置。原始定量 InitialRatedCapacity在电动汽车上使用的原始全新磷酸铁锂动力电池单体电池，在其出厂时标称的容量,数值为1.0C，单位为（AH）。CalibrationCapacity在环境温度（25±2）℃条件下，梯次电池组3h率放电电流I3放电至终止电压时能够放出的最低限度的容量，数值为1.0C3，单位为（AH）。cyclelife在规定条件下，梯次电池组容量衰减到标称容量70%时，所能完成的充放电循环次数。LimitedChargeVoltage梯次单体电池正常充电时限制达到的最高充电电压，且最高充电电压不超过3.65V。LimitedDischargeVoltage梯次单体电池正常放电时限制达到的最低放电电压，且最低放电电压不低于2.7V。能量持力能恢能力Energy Retention&EnergyRecoveryAfterStorage符号I33h0.33C3（A）0.33C3(AI1010h0.1C3，（A），可用0.1C3(AI55h0.2C3，（A），可用0.2C3(A2h0.5C3，（A），可用0.5C3(A1.7h0.6C3，（A）0.6C3(AI1.41.4h0.7C3，（A）0.7C3(AI：1h1.0C3，（A）1.0C3(ARS485：差分输入485通讯。概述GB38031（）GB/T34014GB/T34015.4GB/T38698.1GB12463（2019版）》及34015.3GB/T34015——待拆解退役磷酸铁锂电池应未超过其原厂设置的有效截止日期；GB/T33598GB/T3401555400外观电性能GB34015.3GB/T36276-2023GB40165-2021DB3502/T162DB3502/T162—2024PAGEPAGE10——能量保持与能量恢复能力；上述电性能要求的试验方法应按照GB∕T36276-2023及GB40165-2021中的相关规定执行。梯次电池组的安全性能除符合GB34015.3中相关要求外，还应符合GB/T36276-2023的安全性能要求，包括但不限于以下内容：——电触发安全性能（如过充电、过放电、过载、短路等）；——机械触发安全性能（如挤压、跌落等）；——热触发安全性能（如绝热温升、热失控、热失控扩散等）；——IP防护要求（如防尘等级、防水等级、绝缘性能、耐压性能。上述安全性能要求的试验方法应按照GB/T36276-2023中的相关规定执行。（BMU）（CPB）（BMS），应——主动停止充放电行为；——将充放电行为控制到规定的安全范围之内。梯次电池组的保护电路应具有过压充电和欠压放电保护功能，防止梯次电池组内任意一个电池被充放电至其安全工作电压范围之外。/梯次电池组的保护电路应具有过流保护功能，防止任意一个梯次单体电池的充放电电流超出其最大工作电流。/电池组因一致性变差而出现总电流不超过安全范围，但梯次单体电池或梯次电池组过流的风险。梯次电池组的保护电路应具有高温和低温保护功能，防止梯次电池组在超过组成电池的上限温度和下限温度条件下进行充放电。梯次电池组的温度监测宜覆盖每一个电池，宜对电池最可能发热的位置表面进行监测。多节梯次单体电池串/并联的梯次电池组，宜具备电池均衡设计功能，从而降低因单体电池性能差异造成的充电过压或放电欠压出现的概率。梯次电池组宜具备监控电池状态信息的功能，以便及时将不可接受的电池一致性信息通知给用户或制造商。保护的可靠性保护电路的设计时，还应防止单一集成电路器件失效造成的保护动作失效。梯次电池组所用的保护电路板（PCB）、外壳、导线外皮和绝缘材料等的阻燃要求需要满足相关标准要求。梯次电池组系统应具有避免在一个电池热失控情形下导致系统着火的能力。试验方法应按照GB/T36276-2023的要求。梯次电池组的防护等级要满足产品应用场景的环境要求。退役磷酸铁锂电池在太阳能路灯储能领域的梯次利用技术要求见附录A，太阳能监控及其他小型储能领域的动力电池梯次利用技术要求可参照执行。附录A（规范性）退役磷酸铁锂电池太阳能路灯梯次利用技术要求退役磷酸铁锂电池在太阳能路灯应用场景的分类、梯次电池组选择及性能要求如下表A.1所示：表A.1应用场景及选择应用场景分类梯次电池组容量对应梯次电池组名称梯次电池组结构电池组管理系统梯次单体电池初始充放电容量梯次单体电池初始充放电循环寿命光源功率≤30W≤200WH梯次电池组3.2V系列组的梯次电池组单节电池保护板CPB≥原始额定容量的55%≥400次光源功率＞30WH且≤120W＞200WH且≤1200WH梯次电池组12.8V系列采用单只或者多只梯次单体电池并联再4串联成组的梯次电池组4串BMS≥原始额定容量的70%≥600次光源功率＞120W＞1200WH梯次电池组25.6V系列采用单只或者多只梯次单体电池并联再8串联而成的梯次电池组8串BMS≥原始额定容量的70%≥600次梯次池正工环应满下要a) 工作境度：-20℃～50℃；b) 按A.3.2.1规定的试验方法进行测试，梯次单体电池初始充放电容量应不低于单体电池原出厂额定容量的55%。按A.3.2.255400A.3.2.32H——容量偏差：梯次单体电池最高容量与最低容量差值与最高容量的比值不超过5%；——内阻偏差：梯次单体电池最高内阻与最低内阻的差值与最高内阻的比值不超过30%；——电压偏差：梯次电池单体最高开路电压与最低开路的电压差值不超过50mV。0.5C3(A按A.3.3.1规定的试验方法进行测试，0.5C3(A)室温放电容量应不小于标称容量且不大于标称容量的110%。1.0C3(A按A.3.3.21.0C3(A96110按A.3.3.3规定的试验方法进行测试，高温放电容量应不小于标称容量的95%。按A.3.3.4规定的试验方法进行测试，低温放电容量应不小于标称容量的75%。和A.3.3.5.290%。按A.3.3.685%按A.3.3.7规定的试验方法进行测试，梯次电池组的充、放电能量恢复率应不低于90%。按A.3.3.870过充电按A.3.4.1规定的试验方法进行测试，应不起火，不爆炸。过放电按A.3.4.2规定的试验方法进行测试，应不起火，不爆炸，不漏液。短路按A.3.4.3规定的试验方法进行测试，应不起火，不爆炸。挤压按A.3.4.4规定的试验方法进行测试，应不起火，不爆炸。按A.3.4.5规定的试验方法进行测试，应不起火，不爆炸。按A.3.4.6规定的试验方法进行测试，应不起火、不爆炸，不漏液、外壳应无破裂现象。按A.3.4.7规定的试验方法进行测试，应不起火、不爆炸，不发生热失控扩散。IP按A.3.4.8.1规定的试验方法进行测试，防尘等级应符合GB/T4208-2017的表2中防护等级为4的要求。按A.3.4.8.2规定的试验方法进行测试，防水等级应符合GB/T4208-2017的表3中防护等级为5的要求。按A.3.4.8.3规定的试验方法进行测试，各部分绝缘电阻按标称电压计算应不低于2000Ω/V。按A.3.4.8.4规定的试验方法进行测试，不应发生绝缘材料的击穿或闪络现象。（BMS）3.65V3.4V单节电池保护板（CPB）及电池组管理系统（BMS）具备充电梯次单体电池电压低保护及恢复功能，梯次单体电池电降压至2.7V截止、回升至3.0V时恢复放电功能。0.1C3(AMPPT0.5C3～0.6C30～30s）20～1000ms（）40℃～65℃。0～55℃20～65梯次电池组按照A.3.1.3规定充满电后，单节电池保护板（CPB）及电池组管理系统（BMS）应发现短路并切断电路。（BMS）150mV2.5V600mV电池组管理系统（BMS）应具备通讯功能，具有或者预留UART、RS485或者以太网接口。抗静电单节电池保护板及电池组管理系统（BMS）按A.3.5.12的规定的试验方法进行测试，抗静电应符合GB/T17626.2规定的要求。单节电池保护板及电池组管理系统（BMS）应单独安装或者与其他控制板一起安装，并按A.3.5.13的规定的试验方法进行测试，防水等级应符合GB/T4208-2017的表3中防护等级为5的要求。试验环境应符合下列要求：9086kPa～106kPa——试验场地应具备完善的消防和应急措施；——试验人员应配备个人防护用具。试验装置应符合下列要求：——充放电装置：电压、电流、功率的准确度0.1%FS；13%2℃，湿度波动度≤5%；——电池管理系统：电压、电流准确度0.5%FS，温度准确度±1℃；——时间测量装置：准确度±0.1s；梯次电池单体/梯次电池组的初始化充电应按照下列步骤进行：——在(25±2)℃下搁置5h；0.2C3(Amin；0.2C3(Amin按GB40165-2021中4.5.1测试用充电程序及4.5.2测试用放电程序规定进行试验。0.2C3(Amin；0.2C3(Amin按GB/T36276-2023中附录A.2.11规定进行试验。25℃±20.2C3(A2.7V0.5C3(A0.5C3(A)室温放电容量试验按照下列步骤进行：25±20.5C3（A）30MIN25±2)0.5C3(A0.5C3(A1.0C3(A25±2)1.0C3(A1.0C3(A高温放电容量试验按照下列步骤进行：16h500.2C3(A低温放电容量试验按照下列步骤进行：24h200.2C3(A25±225±2)℃的28(25±2)℃环境中，以0.2C3(A能量恢复能力试验按照下列步骤进行：25±20.5h～1h0.2C3(A上述梯次电池组放电容量测试可重复进行3次，若第一次放电容量与标称容量比值符合2.3.5要求时，即可终止该项目测试。长期存储后能量恢复能力试验按照下列步骤进行：90(25±2)0.5h～1h0.2C3(A)1h(25±290(25±2h，之后以0.2C3(A)3A.2.3.6按GB/T36276-2023中附录A.3.9规定进行试验。循环寿命试验按照下列步骤进行：0.2C3(AA.3.10.5h170注：循环寿命实验停止前的3次循环不计入循环寿命总次数。过充电按GB40165-2021中9.3的规定进行试验。过放电按GB40165-2021中9.5的规定进行试验。短路按GB40165-2021中9.7的规定进行试验。挤压按GB40165-2021中7.6.2的规定进行试验。按GB40165-2021中8.4的规定进行试验。按GB/T36276-2023中附录A.3.18的规定进行试验。按GB/T36276-2023中附录A.3.19的规定进行试验。IP按GB/T4208-2017中13.2的规定进行试验。按GB/T4208-2017中14.2.5的规定进行试验。按GB/T36276-2