标
体
船用浸没式液冷磷酸铁锂电池系统技术要 求
Technical requirements for marine immersed liquid-cooled lithium iron phosphatebattery systems
前言
起草. 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任.
本文件由中国造船工程学会船舶标准化学术委员会提出.
本文件由中国造船工程学会归口.
本文件起草单位：武汉三氟新材料科技有限公司、华中科技大学、中能建储能科技（武汉）有限公氟新材料有限公司、伏瓦科技（苏州）有限公司、武汉武创院储能科技有限责任公司、武汉烽火富华电 司、武汉仕云科技有限公司、中国船舶集团有限公司第七O四研究所、武汉亿纬锂能有限公司、山东齐气有限责任公司、山东华氟化工有限责任公司、国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、武汉工程大学、武汉科技大学、中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司.
本文件主要起草人：张伟、张炜鑫、李浩、颜涛、方琳、曹阳、陈晴、范石林、徐劲林、文涛、赖波、苗是、郭娟、汪书苹、张磊、李婷、
船用浸没式液冷磷酸铁锂电池系统技术要求
1范围
本文件规定了浸没式液冷磷酸铁锂电池系统的组成、要求、性能测试方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存.
本文件适用于在船舶上固定安装使用的锂电池装置.
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本 文件.
GB/T191包装储运图示标志GB/T261-2021闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法 GB/T267-1988石油产品闪点与燃点测定法（开口杯法）GB/T507-2002绝缘油击穿电压测定法GB/T1690-2010硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法 GB/T10247-2008粘度测量方法GB/T10297-2015非金属固体材料导热系数的测定热线法GB/T19466.4-2016塑料差示扫描量热法（DSC）第4部分：比热容的测定 GB/T16265-2008包装材料试验方法相容性GB/T21605-2008化学品急性吸入毒性试验方法GB/T21606-2022化学品急性经皮毒性试验方法GB/T21609-2008化学品急性眼刺激性/腐蚀性试验方法 GB30000.18-2013化学品分类和标签规范第18部分：急性毒性中国船级社.船用锂离子电池.2024
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
锂离子蓄电池lithium-ionbattery
以下简称“蓄电池”. 利用锂离子作为导电离子，在正极和负极之间移动，通过化学能和电能相互转化实现充放电的电池.
3.2
蓄电池模块batterymodule
将一个以上蓄电池单体按照串联、并联或串并混联方式组合，且只有一对正负极输出端子，并作为电源使用的组合体.
3.3
电池系统batterysystem
能量存储装置，包括蓄电池模块或蓄电池包的集成、电池管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成.
注：蓄电池包指由于电压或功率要求由多个蓄电池单体或蓄电池模块串、并联而成.蓄电泡包内应含有为电池系统提供信息（如电压、温度等）的监测电路.
3. 4
浸没式液冷immersioncooling
一种以液体作为传热介质，将发热器件完全浸没在液体中，发热器件与液体直接接触并进行热交换的冷却技术.按照热交换过程中传热介质是否存在相态变化，可分为单相液冷和相变液冷两类.
3.5
浸没式液冷磷酸铁锂电池系统immersion-cooledlithiumironphosphatebattery system
进行散热的电池系统. 将磷酸铁锂电池模块或磷酸铁锂电池包完全浸没在绝缘冷却液体中，通过液体直接接触电池表面
3. 6
冷却液cooling liquid
用于浸没式液冷电池系统中传递热量、冷却电池的绝缘液体介质.
3. 7
液冷系统liquidcoolingsystem
行高效散热的温度调节系统. 将电池浸没在冷却液中，依靠自然对流、强制对流或沸腾相变换热的方式带走热量，实现对电池进
3.8
电池管理系统batterymanagementssystem
监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态等），可以为蓄电池提供通信、安全、蓄电池单体均衡及管理控制，并提供与应用设备通信接口的系统.
4缩略语
下列缩略语适用于本文件.
5系统组成
5.1系统组成
电池系统由浸没式液冷系统（以下简称液冷系统）、磷酸铁锂电池包和电池管理系统组成.
图1船用浸没式液冷磷酸铁锂电池系统组成图
5.2浸没式液冷系统
液冷系统由冷却液、循环泵、热交换器、流道设计等组成.
5.3磷酸铁锂电池包
磷酸铁锂电池包由多个磷酸铁锂蓄电池单体或蓄电池模块串、并联而成，应符合《船用锂离子电池》中5.4.1~5.4.3的要求.
5.4电池管理系统
电池管理系统对电池包进行实时监控、管理和保护，包括数据采集、状态估算、安全保护、均衡控制等功能，应符合《船用锂离子电池》中5.4.1~5.4.3的要求.
6要求
6.1冷却液
6.1.1外观
碳氟类冷却液应无浑浊、无颜色.
6.1.2热物性
a）比热容：应满足在环境温度25“C以下时，冷却液的比热容大于1100J/（kgK）： 浸没式液冷锂电池系统的冷却液热物性应满足下列要求：b）热导率：应满足在环境温度25C以下时，冷却液热传导系数大于0.06w/（mK）：c）运动黏度：应满足在环境温度25C以下时，冷却液运动粘度小于2.0cSt.
6.1.3兼容性
a）对与冷却液长期接触的金属材质，在测试条件下体积和物理性质变化不超过土1%： 浸没式液冷锂电池系统的兼容性应满足下列要求：b）对与冷却液长期接触的非金属材质，在测试条件下体积重量变化率不超过士3%，：c）冷却液不与接触到的浸没式液冷系统中任何材料包括但不限于元器件、结构容器等发生化学 反应
6.1.4电绝缘性
浸没式液冷锂电池系统的电绝缘性应满足下列要求：a）电阻率：未使用的冷却液体积电阻率应大于1×10Ωm（测试温度25C）：b）介电强度：冷却液的介电强度应不低于40kv（2.5mm）.
6.1.5安全性
冷却液的安全性应满足下列要求： a）闪点：要求冷却液各组分无闪点：b）燃点：要求冷却液各组分无闪点：c）与磷酸铁锂电池材料相容性：无化学反应，长期浸泡后电池性能衰减率小于5%.
6.1.6毒性
a）对兔眼刺激强度为无刺激性1级： 浸没式液冷锂电池系统的冷却液毒性应满足下列要求：b）急性经口LD50>500mg/kg，属于低毒级：c）急性经皮LD50>500mg/kg，为类别5/未分类： d）急性吸入LC50>2000mg/m，属于低毒级.
6.1.7环保性能
冷却液应对陆地环境、大气环境、水生环境无危害：a）冷却液应不含环境保护标准和废弃排放及降解管控标准等国家政策标准中限制使用的物质：b）冷却液的ODP应为零，GWP应符合现行国家规范要求： c）冷却液应不在挥发性有机化合物（VOC）名单内.
6.2液冷系统
6.2.1密封性
浸没式液冷系统应能承受0.1MPa的内部压力，且无泄漏现象.
