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船舶用锂离子电池组检验指南

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-11-27 11:11:21   点击量:33

《船舶用锂离子电池组检验指南》(CCS 最新版) 的核心内容精要版。这是船用锂电池做认证时最重要的技术依据,涵盖 PACK、系统、电气、环境、安全、安装等要求。

注:由于原文为 CCS 内部技术文件,不可直接全文提供;以下内容为基于标准条款的总结、结构化技术梳理,适合提交船级社设计资料与做产品开发。


《船舶用锂离子电池组检验指南》核心要点(完整版概述)

1)适用范围

本指南适用于:

  • 船舶动力推进用锂离子电池组

  • 辅助电源/应急电源锂电系统

  • 船舶 UPS、通信、导航、舱内供电

  • 海上平台、港口作业船

主要包含以下类型:

  • LFP(磷酸铁锂)

  • NMC(动力三元)

  • LTO(钛酸锂)

  • 固态和半固态(新补充条款)


2)结构设计要求

(1)箱体要求

  • 材料需为不燃性的金属材料(钢、铝合金)

  • 结构需具备抗震、抗冲击性能

  • 具备压力泄放通道(防爆阀≥1.5–3bar)

  • 防护等级:舱内 ≥IP54;甲板上 ≥IP65–67

(2)内部结构

  • 模组之间必须具备阻燃隔热板

  • 电芯需固定可靠,不允许松动

  • 模组之间避免热传导路径直通

  • 电气隔离必须满足船用电压要求(250V/500V/1000V)

(3)热失控防护

这是指南中的最核心要求。

  • 单体发生热失控时周围电芯不应发生蔓延

  • 必须配置:云母板/陶瓷隔热板/阻燃包裹/无机防火材料

  • 针对容量>50kWh的电池组要求热烟导向与冷却通道设计


3)安全与可靠性要求

3.1 热失控管理(指南最关注点)

必须满足:

  • 单体加热到 200–300℃ 不能引发箱体爆炸

  • 功能安全控制能自动断开主回路

  • 箱体无持续喷火现象

CCS 必测项目
✔ 单体热失控试验
✔ 热扩散抑制能力试验


3.2 电气安全

● 电压等级管理

  • 60V及以下视为低压

  • 60–1000V 为高压船用动力系统

● 必须具备:

  • 绝缘监测(绝缘<1MΩ报警)

  • 主接触器 K1/K2 冗余

  • 预充电控制

  • 反接保护

  • 过压、欠压、短路保护

  • 电弧抑制(>450V 系统)


3.3 BMS 要求(指南中特别严格)

BMS 必须具备:

  • 电压采集精度 ≤±1%

  • 温度采集精度 ≤±2℃

  • 绝缘监测接口

  • 通讯:CAN、RS485 或 Marine Ethernet

  • Cell/Module/Pack 多层限值保护

  • SOC、SOH、SOP 算法

  • 多系统并联均衡管理策略

对于动力推进系统,要求:

  • 功能安全 MCU(ASIL C 类比)

  • 冗余电源

  • 船用 EMS/PMS 接口


4)环境试验要求(型式试验重点)

● 温度与湿度

  • 高温 55℃(72h)

  • 低温 −20℃(72h)

  • 温度循环(10次循环)

  • 高湿 93% @40℃

● 振动与冲击

  • 频率 2–25Hz

  • 加速度 0.7g–3g(不同船型)

  • 垂直/横向重复 2h/方向

  • 冲击 15g 11ms

● 盐雾试验

适用于:

  • 甲板上设备

  • 靠近舱壁处安装


5)电气型式试验项目(CCS 必测)

测试项目内容
过充电压提升至 1.4倍,不起火爆炸
过放电压降至 0,不泄漏、不起火
外部短路10分钟内不爆炸
过温BMS 正常动作
SOC 准确性±5%
绝缘耐压船用标准(1.5–3kV)

6)防火与消防要求

电池舱配置:

  • 烟雾探测器

  • 气体探测器(H₂/CO)

  • 应急排风(≥6次换气/h)

  • 抑爆膜或单向泄压通道

  • FM-200/Novec 1230 气体灭火(高功率系统)

电池箱内部:

  • 必须使用不燃材料

  • 导线为船用低烟无卤阻燃线缆

  • 防火等级不低于 A60 区划要求(部分船型)


7)热管理要求

冷却方式

  • <50kWh:风冷或导热结构 + 舱内换气

  • 50kWh:强制风冷或液冷(优先)

要求:

  • 电芯温差 ≤ 5℃

  • 高温部分必须具备绝热隔离

  • 冗余风机配置(N+1)


8)工厂审核要求

需要提交:

  • 质量体系(ISO9001/14001/45001)

  • 电芯进货检验 SOP

  • 模组一致性检测报告

  • 焊接、装配工艺流程

  • 出厂检测记录模板

审核内容:

  • 焊接缺陷率

  • 结构胶工艺一致性

  • BMS 测试工位

  • 电池老化流程

  • 防静电措施


9)安装规范(船厂安装阶段)

电气布置

  • 高压电缆采用船用屏蔽线

  • 必须加橙色标识

  • 线缆穿舱需采用金属套管保护

通风要求

  • 电池舱 ≥ 6次换气/h

  • 若采用自然排气,必须加气体探测系统

防火

  • 所在区域区划满足 A60

  • 附近不得有燃油管路


10)型式认证流程(完整)

阶段内容时间
1. 技术资料提交图纸、BOM、BMS资料、FMEA2–3周
2. 审图CCS 审核结构与电气图2–4周
3. 样品测试实验室破坏性、环境、功能4–8周
4. 工厂审核质量体系审核1周
5. 发证TA 或 PC1–2周

一般用时 3–4个月


 想给你提供更精确的资料,我需要你告诉我:

你要做的电池是用于:

① 主推进?
② 船舶辅机/DP系统?
③ UPS/应急电源?
④ 工作船/工程船动力?
⑤ 船上 AGV / 智能搬运机器人?

如果你告诉我:

  • 额定电压

  • 容量 kWh

  • 电芯类型(LFP / NMC)

  • 应用场景

  • 是否需要液冷


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  • 安全
  • 可靠
  • 环保
  • 高效
  • 高性能

    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。