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标准资讯|钠离子电池标准即将开始制定,纳入新的征程

发布时间:2023-10-31阅读数量:663

近年来,钠离子电池(SIB)在电容量增加、电极和电解质材料选择以及安全性提升方面迎来了新的技术突破,预计将成为继锂电池之后,一种新型的储能电源。SIB的工作原理与锂离子电池(简称LIB)类似,钠离子在正负极之间来回运动,实现充电和放电。


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随着新能源汽车的大规模普及,动力电池技术也在快速发展。目前的动力电池以锂电池为主。但是锂资源储量有限,自2021年以来,锂资源的供需紧张矛盾导致其大幅涨价,锂离子电池成本持续上升。而钠离子电池资源储备量极丰富、成本低,且安全风险低。虽然在能量密度方面不如锂电池,但随着技术的不断发展,钠离子电池逐渐受到业界关注,并逐步进入市场。


据了解,宁德时代、中科海钠等公司均已发布钠离子电池产品。


钠离子电池标准即将开始制定




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为了适应钠离子电池发展的需要,钠离子电池标准即将开始制定。


国内方面,中国化学与物理电源行业协会发布通知,决定于2023年10月8日开始对《钠离子电池通用规范》协会团体标准在网上进行公示并征求意见,截止时间为2023年11月7日


《钠离子电池通用规范》规定了钠离子电池(以下简称电池)的术语和定义、型号编制、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存的通用要求。该标准适用于电动汽车、轻型动力和储能等领域用钠离子电池单体和电池模块。

标准在相关锂离子电池的国家标准基础上,结合钠离子电池自身优势和特点制定完成。

1、标准规定了钠离子电池单体和模块的基本要求,基本性能、环境适应性和安全性能方面的技术要求;

2、规定了钠离子电池单体和模块的基本要求,基本性能、环境适应性和安全性能方面的试验方法;

3、规定了检验分类、检验项目、出厂检验、型式检验及要求和样品数量、判定规则要求。

通过制定严格的要求和测试方法,标准解决了钠离子电池的安全性、循环寿命、性能一致性等问题,从而推动了钠离子电池的应用和发展。


国外方面,2021年11月29日~12月8日联合国TDG专家委员会第59次会议在日内瓦举行。


本次会议的报告也于2022年1月5日正式发布,其中关于为钠离子(SIB)新增专用UN编号被写入了联合国TDG法规第22修订版未来修订的草案中。


具体内容见会议报告附件1(ST/SG/AC.10/C.3/118/Add.1)的附录2。


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正是看到了SIB未来的美好前景,来自法国的专家自4年前就向联合国TDG专家委员会提出了为SIB新增专用UN编号的建议。


截止2021年第59次会议,历经多次会议讨论,最终形成的提案获得本次专家会议的广泛采纳。


 SIB的危险性 




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与LIB类似,SIB的运输危险同样不可忽视。


法国国家工业环境与风险研究院(Ineris)对NVPF的钠离子电池热失控期间释放气体的数量和性质进行了测试,并与两类LIB进行了比对。

SIB和两款LIB释放气体的对比:

SIB在热失控条件下释放的气体数量与磷酸铁锂(LFP)的LIB类似。这也在一定程度上说明了SIB的运输危险性与部分型号的LIB类似。

通过制定严格的要求和测试方法,标准解决了钠离子电池的安全性、循环寿命、性能一致性等问题,从而推动了钠离子电池的应用和发展。


SIB运输危险性分类



根据本次会议的报告,SIB与LIB类似,被划分为第9类杂项危险物质和物品,并分配了专用的UN编号35513552,具体如图所示。

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UN3551和UN3552适用的SIB是指:指可反复充电,正负极和有机电解液内不含任何钠金属或者钠合金的电池,不同于锂电池包含锂金属电池和锂离子电池(LIB)。需要注意的是:

(1)SIB的电解液目前有很多种,除了有机电解液,还有无机的固体电解液、聚合物固体电解液,各有各的优缺点。

(2)SIB的运输方式同LIB类似,可以单独运输或者装在设备中/与设备包装在一起运输。

(3)与锂电池不一样的是,锂电池需要满足38.3节各项试验要求,而SIB则是满足38.3节相对应试验要求即可,无需进行试验T.8(强制放电)。此外SIB不涉及钠金属电池,所以无需像锂电池2.9.4节(f)对同时含有金属锂原电池和可充电锂离子电池组合的电池组进行规定。

(4)与锂电池不同的是,针对短路的钠离子电池或电池组,若电池或电池组不含电能则可以豁免;针对含有危险货物的钠离子电池或电池组单元,危险货物需要满足有限数量要求(见TDG 3.4章详细要求)才可与钠离子电池或电池组一起运输。

通过解读可以发现,钠离子电池作为未来大力发展的新能源行业,在国际运输环节上必定要更合规地运输,按照分类标准,划入专属的列明UN编号运输,相关行业需要关注此次修订变化,及早做出应对。


新版UL1973:2022中关于纳离子电芯相关诠释



作为新兴的电化学储能器件,钠离子电池具有安全性好、低成本以及储量丰富等优势。而近些年电动汽车、大规模储能和电网的需求,使得钠离子的市场化应用迫在眉睫。

UL 1973:2022已经将钠离子电池纳入标准体系中,钠离子电芯的测试条例与锂离子电芯一样,采用附录E的测试项目。


标准内容:
UL 1973-2022是北美《固定和动力辅助电源电池用安全标准》,其中对钠离子电芯的定义为:在结构上与锂离子电芯相似,区别是它们利用钠作为运输离子。电芯阴极由钠化合物组成,阳极由碳或类似材料组成,具有水或非水电解质和溶解在电解质中的钠盐。比如普鲁士蓝电芯或过渡金属层状氧化物电芯。UL 1973对钠离子电芯的要求与对锂离子电芯的要求一样,均需要满足附录E的要求。


北测新能源拥有强大的资源和专业的技术团队,对于钠电池产品的认证要求和标准规定,我们将通过以下方式进行支持:

(1)资源支持:我们拥有先进的设备和技术,可以为客户提供产品测试、认证和验证所需的资源。

(2) 技术支持:我们的专业团队熟悉钠电池产品的认证要求和标准规定,能够提供针对性的技术支持和解决方案。

(3)咨询服务:我们可以为客户提供钠电池产品认证的咨询服务,帮助客户了解认证过程、要求和流程,并为其提供相关的建议和指导。

(4)数据分析:我们可以对产品进行数据分析和评估,帮助客户了解产品的符合性和改进方向,并提出改进措施。

通过我们的服务,可以对钠电池产品的认证要求和标准规定有更深入的了解,以提高产品的符合性和市场竞争力。


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