钠离子电池作为锂电池的下一代储能与动力替代技术，近年来在材料体系与系统集成方面快速发展。随着其逐步走向商用，关于钠离子电池的安全规范也逐渐建立起来，涵盖了从电芯级安全、模组与系统级防护到环境适应性等方面的内容。
一、钠离子电池安全规范相关标准
目前钠离子电池尚未有广泛的强制性国家标准，但行业协会和能源主管机构已发布部分团体标准与行业推荐规范：
1. T/CIEE 102-2023
标准名称：储能用钠离子电池及电池组 安全技术规范
发布机构：中国电力企业联合会（CIEE）
适用范围：主要适用于电力储能系统中的钠离子电池与PACK系统
主要内容：
电芯级：热稳定性、热失控阈值、安全泄压设计
模组级：均衡机制、防火分隔、烟雾感知
系统级：BMS监控、热扩散抑制、故障隔离
安全试验：过充、过放、短路、热箱、电火烧、跌落、针刺
2. NB/T 42078-2023
标准名称：钠离子电池储能系统技术规范
发布单位：国家能源局（NB为能源行业标准）
覆盖范围：钠电储能在光储、风储、工商业等系统中的应用
关键安全要求：
系统绝缘检测与高压互锁机制
必须具备热失控预警及早期切断功能
电池仓温度、气体浓度、BMS数据联动
应急断电、消防联动设计
3. 建议参考锂电类安全标准：
虽然是锂离子电池标准，但在未出台完整国家钠电规范前，可作为设计/检测参考：
GB/T 36276-2018：电化学储能系统通用技术要求
GB/T 31485-2015：电动汽车用动力电池安全要求与试验方法
IEC 62619:2022：工业用二次锂电池的安全要求
UL 9540A：电池系统热失控火灾测试方法（适用钠电）
二、钠离子电池系统级安全要求汇总
| 分类 | 安全设计要求 |
|---|---|
| 过充保护 | 电压上限由材料体系决定（如 Prussian Blue 体系：~4.0V） 必须设置电压硬件切断+BMS软件告警双保护 |
| 热管理 | 热稳定性高于三元略低于磷酸铁锂 仍需设计风冷/液冷/强排风机制，避免局部过热 |
| 热失控扩散 | 模组间需有隔热材料（如气凝胶、硅胶垫） 推荐采用热气体导流设计，联动灭火系统 |
| 短路保护 | 包含高压继电器 + 熔断器双重保护机制 |
| 绝缘监测 | 系统电压超过60V须具备IMD绝缘监测装置 |
| BMS功能 | 支持SOC/SOH估算、过压过温保护、CAN通信 异常状态联动断电、记录日志 |
| 环境适应性 | 储能系统建议满足IP54以上 关键场合防水等级IP65/IP67以上 |
三、典型安全测试项目
钠离子电池应通过以下安全测试（多数参考锂电标准）：
| 测试项目 | 内容描述 |
|---|---|
| 过充试验 | 连续高压充电至电芯破坏点，观察是否起火/爆炸 |
| 过放试验 | 深度放电后观察是否异常膨胀、短路风险 |
| 热箱试验 | 在130℃环境下保持10分钟，检查热失控 |
| 挤压试验 | 模拟碰撞或运输压伤 |
| 针刺试验 | 针对热稳定性验证（是否冒烟/起火） |
| 火烧试验 | 火源直接作用电芯，观测蔓延反应 |
| 跌落试验 | 高度1m自由跌落，测试机械冲击防护 |
| 短路试验 | 外部端子短接，验证电池安全熔断反应 |
四、安全设计建议（适用于PACK与储能系统）
1. 电气防护：
高压接插件带互锁机制
高压回路分段熔断器设计
多级绝缘检测 + 预警系统
2. 热安全：
高温报警点建议为55℃，保护点不高于65℃
可添加热电断路器或自熄模块
推荐设计主动热扩散通道 + CO₂灭火喷口接口
3. 软件策略（BMS）：
设置三级告警机制（预警-保护-切断）
故障溯源功能（记录10次关键异常事件）
支持与EMS/PCS联动通信（CAN/RS485）
五、总结
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 适用标准 | T/CIEE 102-2023、NB/T 42078-2023、参考锂电安全标准 |
| 关注重点 | 热稳定性、防短路、防火扩散、BMS防护、系统级联动 |
| 测试建议 | 模拟热失控、电气故障、冲击破坏多角度验证 |
| 应用场景 | 工商业储能、电力储能、低速动力车、通信基站备用 |
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