T_CEC 131.2-2016 铅酸蓄电池二次利用 第2部分：电池评价分级及成组技术规范.pdf

T/CEC 131.22016 I 目 次 前言 II 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 基本规定2 5 电池评价分级2 6 电池配组3 7 电池成组测试方法 4 附录 A（资料性附录）电池评价分级方法 6 T/CEC 131.22016 II 前 言 本部分依据 GB/T 1.12009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写给出的规则起草。请注意本部分的某些内容可能涉及专利。本部分的发布机构不承担识别这些专利的责任。T/CEC 131铅酸蓄电池二次利用分为 5 个部分：第 1 部分：总则；第 2 部分：电池评价分级及成组技术规范；第 3 部分：电池修复技术规范；第 4 部分：电池维护技术规范；第 5 部分：电池贮存与运输技术规范。本部分为 T/CEC 131 的第 2 部分。本部分由全国电力储能标准化技术委员会提出并归口。本部分主要起草单位：国网江西省电力公司电力科学研究院、杭州科工电子科技有限公司、广州泓淮能源科技有限公司。本部分参与起草单位：全球能源互联网研究院、超威电源有限公司、国网陕西省电力公司电力科学研究院、国网冀北电力有限公司电力科学研究院、中国大唐集团科学技术研究院有限公司、中国电力科学研究院、杭州高特电子设备股份有限公司、江西省环境保护科学研究院。本部分主要起草人：裴锋、刘爱华、黄尚南、贾蕗路、刘欣、王浩、徐剑虹、周明明、马光、盛鹏、王森、丁德、李志成、金绪良、李建林、张萌、史晓燕、姚娜、黄锦燕、邹进、周宁、李财芳。本部分为首次发布。本部分在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）。T/CEC 131.22016 1 铅酸蓄电池二次利用 第 2 部分：电池评价分级及成组技术规范 1 范围 本部分规定了铅酸蓄电池二次利用的评价、分级、成组及测试方法。本部分适用于阀控式铅酸蓄电池。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 13281 铁路客车用铅酸蓄电池 YD/T 799 通信用阀控式密封铅酸蓄电池 T/CEC 131.3 铅酸蓄电池二次利用 第 3 部分：电池修复技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本部分。3.1 铅酸蓄电池 lead-acid battery 含以稀硫酸为主的电解质、二氧化铅正极和铅负极的蓄电池。3.2 阀控式铅酸蓄电池 valve regulated lead-acid battery；VRLA 带有阀的密封铅酸蓄电池，在电池内压超出预定值时允许气体逸出。注：这种电池或电池组在正常情况下不能添加电解质。3.3 二次利用铅酸蓄电池 secondary utilized lead-acid battery 未完全丧失利用价值且外观完整但性能已不满足原使用要求，在保持结构完好的同时，经收集、检测或修复后再利用的铅酸蓄电池。3.4 单体电池 cell 由多个隔室构成的整体蓄电池的每个隔室称单体电池。3.5 电池周围温度 ambient temperature of battery 距离电池外壁 5cm 范围以内的温度。3.6 10 小时率电流 current at 10 hour rate 表示蓄电池充放电电流大小的术语，其数值为 C10/10；本部分用 I10（A）表示。3.7 额定容量 rated capacity 在规定条件下测得并由制造商给出的电池容量值；本部分用 10 小时率容量 C10（Ah）表示。T/CEC 131.22016 2 3.8 实际容量 actual capacity 在规定条件下测得的蓄电池实际所能放出的电量；本部分用 10 小时率容量 Ca10（Ah）表示。3.9 二次利用电池初始容量 initial capacity of secondary utilized battery 在规定条件下测得的二次利用蓄电池初始阶段的容量；本部分用 10 小时率容量 Ci10（Ah）表示。3.10 组合一致性 combination consistency 容量组合一致性：在规定条件下，2 只或 2 只以上 2V 或 12V 单个电池串联使用过程中容量一致性的显示状态。本部分用 C（Ah）表示。开路电压组合一致性：在规定条件下，2 只或 2 只以上 2V 或 12V 单个电池串联开路静置过程中端电压一致性的显示状态。本部分用 U（V）表示。内阻组合一致性：在规定条件下，2 只或 2 只以上 2V 或 12V 单个电池串联使用过程中内阻一致性的显示状态。本部分用 R（m）表示。4 基本规定 4.1 依据电池容量、开路电压和内阻进行二次利用电池评价分级。4.2 在成组使用时，电池组性能应同时满足容量一致性、电压一致性和内阻一致性的要求，电池评价分级方法参见附录 A。4.3 分级评价为报废电池、低容量电池、低电压电池的电池应按国家有关废弃物处置方法的技术要求进行安全处置。5 电池评价分级 5.1 电池评价 二次利用的电池评价按以下方法进行：按 7.1 规定进行外观检查；按 7.2 规定进行容量测试；按7.3 规定进行开路电压测试。5.1.1 报废电池 电池外观有1%以上尺寸变形、裂纹、划痕、酸液或电池标识信息及生产铭牌信息模糊不清时，评价为报废电池。5.1.2 可修复电池 二次利用电池初始容量与额定容量的百分比低于 60%的电池，单体电池开路电压低于 1.95V、大于1.80V 的电池，评价为可修复电池。5.1.3 可利用电池 二次利用电池初始容量与额定容量的百分比不低于 60%的电池，评价为可利用电池。5.2 电池分级 可修复电池按照 T/CEC 131.3 规定的方法进行修复后，按 7.2 的规定进行容量测试。将修复后的电池与可利用电池归集到一起，分别按 7.3 和 7.4 的规定进行开路电压测试和内阻测试，根据测试结果进行分级。5.2.1 低容量电池、低电压电池、高内阻电池 二次利用电池初始容量与额定容量的百分比低于 60%的电池分级为低容量电池；单体电池开路电压低于 1.80V 的电池分级为低电压电池；内阻大于新电池内阻两倍的电池分级为高内阻电池。5.2.2 容量基本合格电池 二次利用电池初始容量与额定容量的百分比不低于 60%但低于 75%的电池分级为容量基本合格电池。T/CEC 131.22016 3 5.2.3 中等容量电池 二次利用电池初始容量与额定容量的百分比不低于 75%但低于 90%的电池分级为中等容量电池。5.2.4 高容量电池 二次利用电池初始容量与额定容量的百分比不低于 90%的电池分级为高容量电池。6 电池配组 6.1 电池配组要求 电池配组时，不同厂商电池不宜配组，选取 5.2.25.2.4 中已分级的电池，在同一等级内的电池才能进行配组，电池组性能需要同时满足容量一致性、电压一致性和内阻一致性要求。5.2.1 中的电池不能参与配组，应做报废回收处理。6.2 容量一致性 容量一致性可采用电池充放电容量差异进行判定，电池按 7.2.2 规定进行 10 小时率容量试验，同组电池最大实际容量与最小实际容量差值应符合 GB/T 13281 中 5.5.2 容量组合一致性的要求，应不大于 5%。6.3 成组前电压一致性 单体电池和由若干个单体组成一体的组合电池，其最大开路电压与最小开路电压差值应符合 GB/T 132812008 中 5.4 开路电压组合一致性和 YD/T 799 中 6.14.1 端电压均衡性的要求：标称电压为 2V 的电池，各电池间的开路电压差值不大于 20mV；标称电压为 6V 的电池，各电池间的开路电压差值不大于 50mV；标称电压为 12V 的电池，各电池间的开路电压差值不大于 100mV。6.4 成组后电压一致性 6.4.1 电池进入浮充状态 24h 后，最大端电压与最小端电压差值应符合 YD/T 799 中 6.14.2 端电压均衡性的要求：电池组由不多于 24 个 2V 电池组成时，各电池间的端电压差值不大于 90mV；电池组由多于 24 个 2V 电池组成时，各电池间的端电压差值不大于 200mV；标称电压为 6V 的电池，各电池间的端电压差值不大于 240mV（6V）；标称电压为 12V 的电池，各电池间的端电压差值不大于 480mV（12V）。6.4.2 电池放电时，各电池间的端电压差值应符合 YD/T 799 中 6.14.3 端电压均衡性的要求：标称电压为 2V 的电池，各电池间的端电压差值不大于 200mV；标称电压为 6V 的电池，各电池间的端电压差值不大于 350mV；标称电压为 12V 的电池，各电池间的端电压差值不大于 600mV。6.5 内阻一致性 电池内阻见表 1，同组电池内阻偏差应符合 YD/T 799 中 6.18 内阻的要求，应不超过 15%，未标出内阻值的电池采用插入法：取容量相邻的电池内阻值的平均值。表 1 电 池 内 阻 内阻 m 内阻 m 额定容量 Ah 12V 6V 2V 额定容量 Ah 2V 25 14 400 0.6 38 13 500 0.6 50 12 600 0.4 65 10 800 0.4 80 9 1000 0.3 T/CEC 131.22016 4 表 1（续）内阻 m 内阻 m 额定容量 Ah 12V 6V 2V 额定容量 Ah 2V 100 8 3 1500 0.3 200 6 2 1.0 2000 0.2 300 0.8 3000 0.2 7 电池成组测试方法 7.1 外观检查 用目视检查蓄电池的外观，用分度值为 1mm 的直尺及量具检查电池外形尺寸。7.2 容量测试 7.2.1 容量测试前，电池应进行完全充电。7.2.2 10 小时率容量。将完全充电的电池在充电结束后 1h24h 内，用 I10（A）电流放电，电池周围温度保持在 255范围内。在放电时间内电流值的变化应不大于 1%，放电过程中每隔 1h 记录一次电池电压；每隔 2h 记录一次电池周围温度。当电池单体电压达到 1.90V 时，每隔 5min 记录一次电压和温度；当电池单体电压达到 1.80V 时，停止放电并记录放电时间和周围温度，并按公式（1）换算为标准温度 25时的容量。101(25)I TCt（1）式中：C 换算为标准温度 25时的容量，Ah；I10 10 小时率电流，A；T 周围温度为 t 时的放电时间，h；t 周围温度，；温度系数，1，当进行 10 小时率容量试验时，0.006/。7.2.3 进行不少于两次的容量测试，当相邻的两次容量测试结果满足式（2）时，停止容量测试，并将Q2作为电池容量；当无法满足式（2）时，继续容量测试。212100%10%QQQ（2）式中：Q1、Q2相邻两次容量测试结果。7.2.4 容量组合一致性计算。电池按 7.2.2 进行相应的容量测试试验后，取末次相应容量试验的数值按式（3）进行容量组合一致性计算，试验结果应符合 6.2 的要求。a10maxa10mina10a10mean100%CCCC（3）式中：Ca10 电池 10 小时率容量组合一致性，数值上等于电池单个容量最大值和最小值差值与平均容量之比的百分率，%；Cal0max 电池 Ca10最大容量，Ah；Ca10min 电池 Ca10最小容量，Ah；Ca10mean 电池 Ca10平均容量，Ah。7.2.5 测试后的电池应进行完全充电。T/CEC 131.22016 5 7.3 电压测试 7.3.1 在 255环境中，完全充电的电池静置 24h，用电压表测量电池的极柱根部，测得开路电压，差值按式（4）计算，开路电压应符合 6.3 的要求。maxminUVV （4）式中：U 每组电池单体开路电压差值，V；Vmax 开路电压最大值，V；Vmin 开路电压最小值，V。7.3.2 在255环境中，完全充电的电池进入浮充状态24h后，各电池电压应符合6.4.1的要求。7.3.3 在255环境中，完全充电的电池静置1h24h，按7.2.2规定的方法进行10小时率容量试验，每隔1h测量电池电压，直至有电池达到终止电压，试验结果应符合6.4.2的要求。7.4 内阻测试 7.4.1 在255环境中，使用内阻仪测试电池内阻。7.4.2 计算同组电池内阻最大值与最小值差值和内阻平均值的比，按式（5）进行内阻一致性计算，应符合6.5的要求。maxminmean100%RRRR（5）式中：R 同组电池内阻最大值与最小值差值和内阻平均值之比的百分率，%；Rmax 同组电池内阻最大值，m；Rmin 同组电池内阻最小值，m；Rmean 同组电池内阻平均值，m。T/CEC 131.22016 6 附 录 A（资料性附录）电池评价分级方法 A.1 外观检查 分别检查每类电池的外观，根据外观标准对每类电池进行初次筛选，将不符合外观和尺寸要求的电池进行报废回收处理，符合要求的电池进行容量测试及二次筛选。外观合格的电池需符合以下要求：外观不得有1%以上尺寸变形、裂纹、划痕、酸液，电池标识信息及生产铭牌信息需清晰可见。A.2 容量测试、筛选 A.2.1 容量测试按7.2进行。A.2.2 根据电池容量对电池进行分级，应符合以下标准：二次利用电池初始容量低于额定容量的60%的电池分级为低容量电池；二次利用电池初始容量为额定容量的60%75%的电池分级为容量基本合格电池；二次利用电池初始容量为额定容量的75%90%的电池分级为中等容量电池；二次利用电池初始容量不低于额定容量的90%的电池分级为高容量电池。低容量电池做报废回收处理；其他电池再进行开路电压测试和三次筛选。A.3 开路电压测试、筛选 A.3.1 在255环境中，电池完全充电后静置24h，用电压表测量电池的极柱根部，测得开路电压。A.3.2 根据开路电压对电池进行分级，应符合以下标准：单体电池开路电压低于1.80V的电池为低电压电池，做报废回收处理；其他电池再进行分类处理。A.4 内阻测试、分类 A.4.1 电池周围温度保持在255之间，将经过三次筛选后的电池以 I10（A）电流充满电，然后以 I10（A）电流放电至单体电池电压达到1.80V。此时电池为放空状态，静置2h后，用内阻仪测试此时的电池内阻。A.4.2 依据电池容量、开路电压、内阻值一致性对三次筛选后的电池进行分类使用。