中國(guó)首部?jī)?chǔ)能電池安全強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 44240-2024《電能存儲(chǔ)系統(tǒng)用鋰蓄電池和電池組安全要求》即將于2025年8月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)由工業(yè)和信息化部主導(dǎo)，歷經(jīng)三年打磨，這是我國(guó)首部、規(guī)格最高的儲(chǔ)能電池安全強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
新國(guó)標(biāo)：發(fā)布背景
GB 44240是目前行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的最高規(guī)格儲(chǔ)能安全性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其核心突破在于將儲(chǔ)能鋰電池安全要求從"推薦性"提升至"強(qiáng)制性"層面。這一轉(zhuǎn)變標(biāo)志著中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)正式邁入安全監(jiān)管的全新階段。該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了電芯振動(dòng)、加速?zèng)_擊、淺刺、強(qiáng)制放電等23項(xiàng)嚴(yán)苛測(cè)試項(xiàng)目，從多個(gè)維度對(duì)儲(chǔ)能電池的安全性進(jìn)行了全面且細(xì)致的規(guī)范。
在全球能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型的大背景下，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)成為新能源發(fā)展的重要支柱。然而，儲(chǔ)能電站安全事故的頻發(fā)卻給行業(yè)發(fā)展蒙上了一層陰影。據(jù)統(tǒng)計(jì)，過(guò)去五年間全球范圍內(nèi)共發(fā)生80余起儲(chǔ)能事故，其中23起被認(rèn)定為"重大級(jí)"事故，主要問(wèn)題包括熱失控引發(fā)的爆炸、有毒氣體泄漏以及消防系統(tǒng)失效等。例如，2025年2月，美國(guó)Moss Landing儲(chǔ)能電站（規(guī)模達(dá)1.2GWh）第四次發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致70%的設(shè)備損毀，初步調(diào)查顯示起火原因與LG新能源三元鋰電池的熱失控風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。中國(guó)作為全球最大的儲(chǔ)能市場(chǎng)之一，同樣面臨著儲(chǔ)能安全隱患問(wèn)題，迫切需要通過(guò)更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范行業(yè)安全發(fā)展。
舊國(guó)標(biāo)局限與新國(guó)標(biāo)優(yōu)勢(shì)
此前，中國(guó)儲(chǔ)能電池安全主要參照推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 36276《電力儲(chǔ)能用鋰離子電池》。盡管該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電池性能提出了一定要求，但由于其非強(qiáng)制性特征，部分企業(yè)為降低成本，采取了"低質(zhì)低價(jià)"的生產(chǎn)策略，導(dǎo)致儲(chǔ)能電池安全隱患難以得到有效根除。例如，現(xiàn)行推薦性國(guó)標(biāo)GB/T 36276 - 2023雖對(duì)電芯性能有所要求，但在熱失控測(cè)試方面，僅要求電池表面溫度超過(guò)90℃時(shí)不起火、不爆炸，卻未涉及熱擴(kuò)散抑制能力的考核。
相比之下，強(qiáng)制性國(guó)標(biāo)GB 44240更聚焦于產(chǎn)品的安全特性。其多項(xiàng)測(cè)試條款與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62619、UL 1973、UN等對(duì)標(biāo)，同時(shí)在部分安全測(cè)試項(xiàng)目上提出了更為嚴(yán)苛的要求。以過(guò)充測(cè)試為例，GB 44240規(guī)定的充入能量要求高于GB/T 36276，電流也高出約30%。此外，GB 44240 - 2024在電芯層級(jí)測(cè)試中新增了振動(dòng)、加速?zèng)_擊、淺刺、強(qiáng)制放電等項(xiàng)目；在電池組層級(jí)測(cè)試中，還額外強(qiáng)化了對(duì)產(chǎn)品相關(guān)部件安全性的檢測(cè)。
新國(guó)標(biāo)重點(diǎn)測(cè)試項(xiàng)目解析
熱失控測(cè)試
該測(cè)試要求電芯在熱失控觸發(fā)后，通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)（如電芯表面溫度達(dá)到或超過(guò)300℃）確認(rèn)失控狀態(tài)，隨后持續(xù)觀察1小時(shí)，期間電池系統(tǒng)必須做到不起火、不爆炸。這一測(cè)試項(xiàng)目旨在確保儲(chǔ)能電池在極端情況下能夠有效控制熱失控的蔓延，保障人員和設(shè)備的安全。
熱擴(kuò)散測(cè)試
此測(cè)試用于評(píng)估電池組系統(tǒng)承受單電池?zé)崾Э厥录哪芰?，防止熱失控事件引發(fā)電池組系統(tǒng)著火。測(cè)試過(guò)程中，選擇電池組中心位置或受包圍的電芯作為觸發(fā)點(diǎn)，可采用激光、加熱等方式觸發(fā)目標(biāo)電池?zé)崾Э兀M最不利條件下的熱傳播路徑。之后對(duì)電池組系統(tǒng)進(jìn)行24小時(shí)觀察，要求電池間不發(fā)生熱擴(kuò)散，電池組系統(tǒng)無(wú)外部火焰，且外殼不發(fā)生破裂。
儲(chǔ)能安全監(jiān)測(cè)技術(shù)與傳感器應(yīng)用
在此背景下，綜合運(yùn)用以傳感器為核心的儲(chǔ)能安全智能感測(cè)設(shè)備與方案，對(duì)儲(chǔ)能電站進(jìn)行熱失控及火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)防控已成為行業(yè)發(fā)展的必然要求。
氣體傳感器應(yīng)用
工采網(wǎng)代理的費(fèi)加羅氣體傳感器以其尺寸小、壽命長(zhǎng)、靈敏度高、可靠性高、價(jià)格低以及豐富的市場(chǎng)應(yīng)用，在鋰離子電池的各種應(yīng)用場(chǎng)景中不斷拓展使用范圍。例如，氫氣傳感器TGS2616/CGM6812、一氧化碳傳感器TGS5141/TGS5042、甲烷傳感器TGS2611/TGS2619、HC類傳感器TGS2612/TGS2618、VOC傳感器TGS2620以及二氧化碳傳感器CDM7162等，這些氣體傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，為儲(chǔ)能電站的安全運(yùn)行提供了有力保障。
溫度檢測(cè)技術(shù)
鋰電池?zé)崾Э赝ǔＪ加趩误w電芯的"局部過(guò)熱"，溫度傳感器能夠在極短時(shí)間內(nèi)（秒級(jí)）捕捉到異常升溫情況。以溫濕度傳感器模塊HTW-211為例，它可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋰電池的溫度變化。在鋰電池正常工作時(shí)，其溫度處于一定范圍內(nèi)，當(dāng)電池內(nèi)部出現(xiàn)短路、過(guò)充、過(guò)放等故障導(dǎo)致熱失控時(shí)，電池溫度會(huì)迅速升高。溫度傳感器將溫度信號(hào)傳遞給控制器，當(dāng)溫度達(dá)到或超過(guò)預(yù)設(shè)的危險(xiǎn)溫度值時(shí)，立即觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，以便及時(shí)采取措施避免事故發(fā)生。
火焰檢測(cè)技術(shù)
當(dāng)熱失控進(jìn)入不可逆階段時(shí)，火焰?zhèn)鞲衅髂軌蜃R(shí)別鋰電池燃燒特有的光譜特征，在明火出現(xiàn)的瞬間完成應(yīng)急響應(yīng)。例如，火焰檢測(cè)的紫外光電探測(cè)器TOCON-C1和TOCON-ABC1，基于碳化硅的寬頻紫外光電探測(cè)器，帶有集成放大器0 - 5V信號(hào)輸出，具有ms級(jí)別的快速響應(yīng)能力，能夠迅速發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并及時(shí)發(fā)出警報(bào)。
GB 44240-2024的實(shí)施將為中國(guó)儲(chǔ)能電池行業(yè)的安全發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)支撐，推動(dòng)行業(yè)向更加安全、可靠的方向邁進(jìn)。同時(shí)，配套的儲(chǔ)能安全監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也將進(jìn)一步提升儲(chǔ)能電站的安全防護(hù)水平，為新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。
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