由于锂离子电池本身的特性决定了其存在一定的安全隐患,如果在电池的设计、生产和使用过程中未采取必要的安全防护措施,则可能对人身和财产安全构成潜在危害,电能存储系统用锂蓄电池容量巨大,一旦发生起火、爆炸等引发的危害更大,因此必须通过有效的强制性条款来保证锂离子电池的安全性。
由工信部归口的储能电池安全的强制性国家标准GB 44240-2024《电能存储系统用锂蓄电池和电池组 安全要求》已于2024年7月24日发布,并将于2025年8月1日正式实施。
锂蓄电池和电池组的安全性与其材料选择、设计、生产工艺、运输及使用条件有关。其中使用条件包含了正常使用条件、可合理预见的误使用、滥用及故障条件,还包括使用环境条件诸如温度、海拔等。上述所有因素可能对人员引起危险,需要做出有效的约束和防范,该标准考虑锂蓄电池和电池组最基本的安全要求以提供对人身和财产安全的保护,对安全测试和完善的标识警示等进行了规定。对于电池组,主要适用于额定能量大于等于100 kWh的电池组和系统。该标准与现有的用于储能电池相关的标准有一定的差异。
(1) 术语方面有别于DL2528,增加了电池并联块、电池包、电池组等概念和说明。
① 电池并联块 cell block:通过并联组成的一组电池,可能有也可能没有保护装置[如熔断器或正温度系数热敏电阻(PTC)]和监控电路。
② 电池包 battery pack:由一个或多个电池或模块电气联接的电能存储装置。
③ 电池组系统 battery system ,电池组 battery:由一个或多个电池、模块或电池包组成的系统。
(2) 标准对元器件、电池、电池模块及电池组系统等都提出了安全要求。
① 元器件安全要求
1) 元器件符合与有关的元器件国家标准、行业标准或其他规范相协调的某一标准,作为电池、电池组或管理系统的一个组成部分接受本文件规定的有关试验。
2) 当元器件未符合有关标准时,作为电池、电池组或管理系统的一个组成部分承受本文件规定的有关试验,而且还要按电池、电池组或管理系统中实际存在的条件,承受该元器件标准规定的有关试验。
3) 对直接安装在带危险电压的部件上的非金属材料提出耐异常热要求;
4) 用做外壳的热塑性材料应使用 V﹘1 或 V﹘0 级材料。
② 电池的型式试验项目
③ 电池组/电池组系统的型式试验
(3) 与GB/T 36276-2023主要的差异性
① 主要通过容量来标定电池电量状态而不是能量;主要通过恒流而不是恒功率模式进行充放电;
② 电池安全测试增加了高温外部短路 、加速度冲击、重物冲击、浅刺(模拟内部短路)等测试要求,其他过充电、强制放电、低气压、温度循环、振动等测试条件与GB/T 36276有差异,具体条款见标准;
③ 电池组及电池组系统安全测试,跌落测试差异大,有过流的保护、反向连接保护、抗电强度等要求;热扩散增加了激光照射试验方法;
④ 增加了对标识和警示说明应的耐久性要求。
(4) 标准全文见附件。