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DLT 2081-2020 电力储能用超级电容器试验规程.pdf

超级电容器单体的初始化放电应按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。 b）以Prdn·恒功率放电至超级电容器单体的放电终止电压。

5.4.2超级电容器模组初始化放电

超级电容器模组的初始化放电应按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 b）以Prdn恒功率放电至任一单体或模组的放电终止电压。

WS/T 669-2020 碘缺乏地区和适碘地区的划定6超级电容器单体试验方法

超级电容器单体外观检验按照下列步骤进行： a）在良好的光线条件下，用目测法检查超级电容器单体的外观，观察是否有变形及裂纹，表面是 否平整无毛刺、干燥、无外伤、无污物，标识是否清晰、正确。 b）记录检验结果。

6.2外形尺寸和质量测

超级电容器单体外形尺寸和质量测量按照下列步骤进行： a）用量具和衡器测量超级电容器单体的外形尺寸及质量。 b）记录测量结果。

超级电容器单体极性检测按照下列步骤进行： a）用电压表检测超级电容器单体的极性，并用目测法检查超级电容器单体的极性标议 b）记录检测结果。

6.4初始充放电能量试验

超级电容器单体初始充放电能 按照下列步骤进行：

DL/T20812020

DL/T20812020

6.5倍率充放电性能试验

6.6高温充放电性能试验

置10S。 在（65土2）℃下，超级电容器单体以Prin恒功率放电至超级电容器单体的放电终止电压 Umin 参见附录B表B.4记录步骤e）、f）的充电能量、放电能量、充电时间、放电时间；计算能量 效率；计算充电能量、放电能量分别相对于初始充电能量、初始放电能量的能量保持率。

6.8能量保持与恢复能力试验

6.10.1过充电试验

超级电容器单体过充电试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。 b）超级电容器单体以I恒流充电至其电压达到超级电容器单体充电终止电压的1.5倍，或时间达 到n分钟时停止充电，n为超级电容器单体的额定充电分钟率。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象

6.10.2过放电试验

超级电容器单体过放电试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。 b）超级电容器单体以a恒流放电直至电压为0V。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象，

超级电容器单体短路试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电， b）将超级电容器单体正、负极经外部短路10min，外部线路电阻应小于5m2 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。

超级电容器单体跌落试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。 b）超级电容器单体端子向下从1.5m高度自由跌落到水泥地面上。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。

超级电容器单体挤压试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。 b）按以下条件进行试验： 1）挤压方向：垂直于超级电容器极板方向施压（参考图1所示）。 2）挤压板形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度（L）大于被挤压超级电容器的 尺寸。 3）挤压速度：（5土1）mm/s。 4）挤压程度：电压达到0V或变形量达到30%或挤压力达到（13土0.78）kN时停止挤压。 5）保持10min。 c）观察1h。

超级电容器单体挤压试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。

a）超级电容器单体初始化充电。 b）按以下条件进行试验： 1）挤压方向：垂直于超级电容器极板方向施压（参考图1所示）。 2）挤压板形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度（L）大于被挤压超级电容器的 尺寸。 3）挤压速度：（5±1）mm/s。 4）挤压程度：电压达到0V或变形量达到30%或挤压力达到（13土0.78）kN时停止挤压。 5）保持10min。 观宽

b）按以下条件进行试验

d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。

图1超级电容器单体挤压板和挤压示意图

超级电容器单体加热试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。 b）将超级电容器单体放入加热试验箱，以5℃/min的速率由环境温度升温至（130土2）℃，并 保持此温度30min后停止加热。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象

6.10.7低气压试验

超级电容器单体低气压试验按照下列步骤进行： a）超级电容器单体初始化充电。 b）将超级电容器单体放入低气压箱中，将气压调节至11.6kPa，温度为（25土2）℃，静置5h。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。

6.10.8热失控试验

6.10.8.1试验步骤

超级电容器单体热失控试验按照下列步骤进行： a）使用平面状或棒状加热装置，并且其表面应覆盖陶瓷、金属或绝缘层，加热装置加热功率宜为 5～30W。完成超级电容器单体与加热装置的装配，加热装置与超级电容器应直接接触，加热 装置的尺寸规格不应大于超级电容器单体的被加热面；安装温度监测器，监测点温度传感器布 置在远离热传导的另一侧，即安装在加热装置的对侧（见图2），温度数据的采样间隔不应大

图2热失控试验加热示意图

超级电容器单体初始化充电后，

DL / T 20812020 充电分钟率。 c）启动加热装置，并以其最大功率对测试对象持续加热，当发生热失控或监测点温度达到300℃ 时，停止触发，关闭加热装置。 d）记录试验结果。

6.10.8.2判定方法

是否发生热失控应按下列条件判定： a）测试对象产生电压降。 b）监测点温度达到超级电容器的保护温度。 c）监测点的温升速率不低于1℃/s。 d）当a）十c）或b）十c）发生时，判定超级电容器单体发生热失控。 e）加热过程中及加热结束1h内，如果发生起火、爆炸现象，试验应终止并判定为发生热失控

7超级电容器模组试验方法

超级电容器模组外观检验按照下列步骤进行： a）在良好的光线条件下，用目测法检验超级电容器模组的外观，观察是否有变形及裂纹，表面是 否平整无毛刺、干燥、无外伤、无污物，排列是否整齐、连接是否可靠，标识是否清晰、 正确。 b）记录检验结果。

7.2外形尺寸和质量测

a）用量具和衡器测量超级电容器模组的外形尺寸及质量 b）记录测量结果。

超级电容器模组极性检测按照下列步骤进行： a）用电压表检测超级电容器模组的极性，并用目测法检查超级电容器模组的极性标识。 b）记录检测结果。

7.4初始充放电能量试

7.5倍率充放电性能试验

7.6高温充放电性能试验

超级电容器模组能量保持与恢复能力试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 b）超级电容器模组开路静置7d。 c）超级电容器模组以Prdn恒功率放电至任一单体或模组的放电终止电压，静置10s。 d）超级电容器模组以Pren恒功率充电至任一单体或模组的充电终止电压，静置10s。 e） 超级电容器模组以Prdn恒功率放电至任一单体或模组的放电终止电压。 f? 参见附录B表B.13记录步骤c）的保持能量和步骤d)、e）的充电恢复能量、放电恢复能量； 计算保持能量相对于初始放电能量的能量保持率；计算充电恢复能量、放电恢复能量分别相对 于初始充电能量、初始放电能量的能量恢复率。

超级电容器模组绝缘性能试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 b）将超级电容器模组的正、负极与外部装置断开，如超级电容器模组内部有接触器应将其处于吸 合状态；如超级电容器模组附带绝缘电阻监测系统，应将其关闭；对不能承受绝缘电压试验的 元件，测量前应将其短接或拆除。 c）采用1000V电压等级的绝缘电阻测量仪进行测试，试验电压施加部位应包括超级电容器模组 正极与外部裸露可导电部分之间和超级电容器模组负极与外部裸露可导电部分之间。 d）记录试验结果。

超级电容器模组耐压性能试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 b）将超级电容器模组的电源断开，主电路的开关和控制设备应闭合或旁路。对半导体器件和不能 承受规定电压的元件，应将其断开或旁路。安装在带电部件和裸露导电部件之间的抗扰性电容 器不应断开，试验开始时施加的电压不应大于规定值的50%，然后在10s之内将试验电压平 稳增加至规定的最大值并保持5s。 C）按下列条件试验： 1）试验电压施加部位应包括超级电容器模组正极与外部裸露可导电部分之间和超级电容器模 组负极与外部裸露可导电部分之间。 2）可采用交流电压或等于规定交流电压峰值的直流电压进行试验，交流或直流试验电压有效 值不应超过规定值的5%。

3）交流电源应具有足够的功率以维持试验电压，可以不考虑漏电流。此试验电压应为正弦 波，且频率在45Hz～62Hz之间。 4）由主电路直接供电的辅助电路，试验电压值应按表1选取。不适于由主电路直接供电的辅 助电路，应按表2选取。 d）记录是否有击穿或闪络现象。

表2不由主电路直接供电的辅助电路试验电压值

7.12.1过充电试验

超级电容器模组过充电试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 6） 超级电容器模组以I恒流充电至其电压达到超级电容器模组充电终止电压的1.5倍，或时间达 到n分钟时停止充电，n为超级电容器模组的额定充电分钟率。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。

7.12.2过放电试验

超级电容器模组过放电试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 b）超级电容器模组以Ia·恒流放电直至任一超级电容器单体电压达到0V。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。

超级电容器模组短路试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 b）将超级电容器单体正、负极经外部短路10min，外部线路电阻应小于5m2 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象，

超级电容器模组跌落试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组进行初始化充电。 b）将超级电容器模组的正极或负极端子朝下从1.2m高度处自由跌落到水泥地面上1次。 c）观察1h。 d）记录是香有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象

超级电容器模组挤压试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。

超级电容器模组初始化充电。 按以下条件进行试验： 1）挤压方向：与超级电容器模组在储能系统布局上最容易受到挤压的方向相同。如果最容 受到挤压的方向不可获得，则垂直于超级电容器模组排列方向施压（参考图3所示）。

b）按以下条件进行试验：

图3超级电容器模组挤压板和挤压方向示意图

2）挤压板形式：半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度（L）大于被挤压超级电容器的尺 寸，但不超过1m。 3）挤压速度：（5±1）mm/s。 4）挤压程度：超级电容器模组变形量达到30%，或挤压力达到电容器模组重量的1000倍和 500kN中较大值

5）保持10min。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。

7.12.6 盐雾与高温高湿试验

7.12.6.1盐雾试验

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7.12.6.2高温高湿试验

a）超级电容器模组初始化充电。 b）将超级电容器模组放入湿热箱中，在温度为（45土2）℃、相对湿度为（93土3）%的条件下 存3d。 c）观察1h。 d）记录是否有膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸现象。 注：此试验适用于非海洋性气候条件下的应用场合

7.12.7热失控扩散试验

7.12.7.1试验步骤

超级电容器模组热失控扩散试验按照下列步骤进行： a）超级电容器模组初始化充电。 b）按下列条件试验： 1）热失控触发方式：可从过充和加热两种方式中选择一种作为热失控触发方式。 2）热失控触发对象：选择可实现热失控触发的超级电容器单体作为热失控触发对象，其热失 控产生的热量应非常容易传递至相邻超级电容器单体，例如选择超级电容器模组内最靠近 中心位置的超级电容器单体，或被其他超级电容器单体包围且很难产生热辐射的超级电容 器单体。 c）选择过充触发热失控：以最小1/3Ia、最大不大于产品能持续工作的最大电流对触发对象进行 恒流充电，直至其发生热失控或者触发对象的累计充电量达到额定充电能量200%；过充触发 要求在触发对象上连接额外的导线以实现过充，超级电容器模组中的其他超级电容器单体不应 过充；如果未发生热失控，继续观察1h。 d）选择加热触发热失控：使用平面状或者棒状加热装置，并且其表面应覆盖陶瓷、金属或绝缘

层。对于尺寸与超级电容器单体相同的块状加热装置，可用该加热装置代替其中一个超级电容 器单体；对于尺寸比超级电容器单体小的块状加热装置，则可将其安装在模组中，并与触发对 象的表面直接接触；对于薄膜加热装置，则应将其始终附着在触发对象的表面。在任何可能的 情况下，加热装置加热面积都不应大于超级电容器单体的表面积。将加热装置加热面与超级电 容器表面直接接触，加热装置的位置应与下一步骤e）中规定的温度传感器的位置相对应。安 装完成后，启动加热装置，以加热装置的最大功率对触发对象进行加热。加热装置功率宜为 5W30W。当发生热失控或者步骤定义的监测点温度达到300℃时，停止触发；如果未发生 热失控，继续观察1h。 e 电压及温度的监测应符合下列要求： 1）监测触发对象及与其相邻最近的两只超级电容器单体的电压和温度以判定触发对象及相邻 超级电容器单体是否发生热失控，从而判断超级电容器模组是否发生热失控扩散。监测电 压时，不应改动原始的电路。温度数据的采样间隔应小于1s，准确度要求为土2℃，温度 传感器尖端的直径应小于1mm。 2）过充触发时，温度传感器应布置在超级电容器单体表面与正负极柱等距且离正负极柱最近 的位置（见图4）。 3）加热触发时，温度传感器布置在远离热传导的一侧，即安装在加热装置的对侧（见图 4）。如果难以直接安装温度传感器，则将其布置在能够探测到触发对象连续温升的位置。 f）记录试验结果。

7.12.7.2判定方法

是否发生热失控扩散应按下列条件判定： a）测试对象产生电压降。 b）监测点温度达到超级电容器的保护温度。

图4过充触发时温度传感器的布置位置示意图

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c）监测点的温升速率不低于1℃/s。 d）当a）十c）或者b）十c）发生时，判定电容器单体发生热失控。 e）当与触发对象相邻的电容器单体发生热失控时，判定超级电容器模组发生热失控扩散；热失控 触发过程中及触发结束1h内，如果发生起火、爆炸现象，试验应终止并判定为超级电容器模 组发生热失控扩散。

型式试验的试验方法和样品数量见表A.1。

附录A （规范性） 型式试验的试验方法和样品数量

表A.1型式试验的试验方法和样品数量

超级电容器单体技术规格数据记录见表B.1

附录B （资料性） 试验数据记录表

表B.1超级电容器单体技术规格数据记录表

表B.2超级电容器单体初始充放电能量试验

GB/T 35803-2018 化妆品中禁用物质尿刊酸及其乙酯的测定 高效液相色谱法吸电容器单体高温充放电性能试验数据记录见表

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表B.4超级电容器单体高温充放电性能试验数据记录表

5超级电容器单体低温充放电性能试验数据记

TCCFA 00006-2016 循环再利用化学纤维（涤纶）行业绿色采购规范B.6超级电容器单体能量保持与恢复能力试验数据记录见表B.6

B.6超级电容器单体能量保持与恢复能力试验数据记录见表B.6

级电容器单体能量保持与恢复能力试验数据记录