該技術規范建立一套普適的液態金屬電池組性能測試方法,規范其相關技術指標,有助于引導液態金屬電池儲能技術的高質量發展,實現液態金屬電池儲能技術在風光等可再生能源高效并網消納、智能電網、分布式儲能等領域的實際應用。
(1)起草單位
西安交通大學、華中科技大學、西安耐百特電力儲能科技股份有限公司、西安西電電氣研究院有限責任公司、西咸新區寧石特儲能科技有限公司。
(2)主要起草人
寧曉輝、蔣凱、王康麗、周妍、周敏、李浩秒、何亞玲、宋政湘、單智偉、王玉平、鄭磊、沈達勇、牛帥,王晟,張娥。
規模電力儲能技術是解決高比例可再生能源接入電力系統穩定性的關鍵,是構建新型電力系統的重要支撐。2022年2月22日發布的《“十四五”新型儲能發展實施方案》提出發展多元化儲能技術,以期滿足多場景儲能需求。液態金屬電池采用液態金屬與無機熔鹽作為電極和電解質,具有長壽命、低成本、高安全性的優勢,被列為“十四五”新型儲能核心技術裝備攻關重點方向。
2018年,包括華中科技大學、清華大學、西安交通大學等單位申請獲批了國家重點研發計劃《液態金屬儲能電池關鍵技術研究》,經過項目團隊研合作研發,于2022年6月推出5 kW/30 kWh液態金屬電池儲能模組。
但由于國內外尚無有關液態金屬電池模組的技術規范,對電池組、溫度管理系統及電池管理系統的性能評價也不一致,這極大地限制了液態金屬電池儲能技術的規范化發展。通過建立液態金屬電池儲能模組技術規范,對液態金屬電池模組的構建進行客觀、公正、科學的評價,從而推進液態金屬電池這一新型儲能技術的發展,提升行業整體水平。
已完成了5 kW/30 kWh電池模組的構建,對電池一致性、溫度管理系統、電池管理系統和電池組性能的評價指標、評價方法等完成了試驗檢驗工作,已掌握了相關專業技術,形成了可重復、可推廣的經驗。
(1)范圍
本文件規定了液態金屬電池儲能模組中包含的電池組、溫度管理系統及電池管理系統試驗檢測所應遵循的原則、技術要求和規范。
本文件適用于液態金屬電池儲能模組,其他類型電池可參照本文件。
(2)規范性引用文件
(3)術語及定義
對電池模組中涉及的相關術語,如單體電池、電池組、電壓、容量、能量、功率、溫度管理系統、保溫功率、電池管理系統、均衡誤差、SoC估算誤差等給出定義。
(4)技術規范
根據液態金屬電池儲能模組運行的儲能特性,對電池成組中的關鍵技術規范化。
根據電池成組對一致性的要求,規范了容量差異、內阻差異、庫倫效率、能量效率的技術要求和試驗方法;為評價電池組的儲能特性,在一定的試驗條件下,對電池組的能量、容量、循環性能、安全性能等提出具體技術要求;電池組的溫度管理系統主要為電池組提供熱量并檢測系統內溫度,對保溫系統啟動穩定時長、溫度控制偏差、保溫功率方面提出了技術要求和試驗方法;對液態金屬電池管理系統,根據液態金屬電池大電流、低電壓的特點,對均衡電流、誤差、SoC估算誤差等提出具體要求和試驗方法。