TCITSA 08.3-2021 轨道交通用超级电容器单体和模组要求与测试规范

T/CITSA08.3-2021ICS45.060.20S50团体标准T/CITSA08.3-2021轨道交通用超级电容器单体和模组要求与测试规范Requirementandteststandardsforsuper-capacitorcellandmoduleofrailwaytransportationequipment2021-04-19发布2021-04-19实施中国智能交通协会发布T/CITSA08.3-2021目次前言...................................................................................................................................................................II1范围................................................................................................................................................................12规范性引用文件............................................................................................................................................13术语和定义....................................................................................................................................................14符号................................................................................................................................................................35技术要求........................................................................................................................................................46检验方法........................................................................................................................................................77检验规则......................................................................................................................................................22T/CITSA08.3-2021II前言本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本部分由中国智能交通协会提出并归口。本部分起草单位：中车工业研究院有限公司、北京交通大学、中车株洲电力机车有限公司、中车青岛四方车辆研究所有限公司、宁波中车新能源科技有限公司。本部分主要起草人:李明高、闫一凡、周高伟、梁瑜、黄彧、肖博文、刘陆洲、乔志军。T/CITSA08.3-20211轨道交通用超级电容器单体和模组要求与测试规范1范围本标准规定了轨道交通用超级电容器的术语和定义、技术要求、检验方法、检验规则。本标准适用于轨道交通用超级电容器单体和模组（本标准涉及的超级电容器单体和模组分为双电层、混合型和电池型三种）。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T21563—2018轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验GB/T34870.1—2017超级电容器第1部分：总则T/CSCI003—2018电池型超级电容器总规范3术语和定义GB/T31870.1—2017和T/CSCI003—2018中界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1超级电容器supercapacitors一种电化学储能器件，介于普通电容器和蓄电池之间，其至少有一个电极利用双电层实现储能，在恒流充电或放电过程中的时间与电压的关系曲线通常近似于线性。[GB/T34870.1—2017，定义3.3]3.2双电层超级电容器electricdouble-layersupercapacitors电极采用高比表面积材料作为主要材料的超级电容器，通过极化电解液形成双电层来储能，无法拉第反应，在恒流充放电过程中的时间与电压的关系曲线近似于线性，最低工作电压为0V。[GB/T34870.1—2017，定义3.4]3.3混合型超级电容器hybridsupercapacitors两极分别利用双电层电容和法拉第准电容过程实现储能的超级电容器，在恒流充放电过程中的时间与电压的关系曲线近似于线性。注：改写GB/T34870.1—2017，定义3.53.4电池型超级电容器battery-typesupercapacitors正极和（或）负极中兼有双电层和氧化还原反应实现储能的超级电容器。[T/CSCI003—2018，定义3.2]3.5单体cell电容器的基本单元，由电极、隔膜、电解质/液、引出端子和外包装构成的组装体。T/CITSA08.3-20212[GB/T34870.1—2017，定义3.8]3.6模组module由两个或两个以上电容器单体及其附件（如必要的均衡、管理系统，紧固件等）构成的组合体。[GB/T34870.1—2017，定义3.9]3.7额定电压ratedvoltage在最低工作温度和最高工作温度之间，电容器能够持续工作，并能表现出额定特性的最高电压。[GB/T34870.1—2017，定义3.10]3.8充放电电流charginganddischargingcurrent电容器充电或放电时的电流值。[GB/T34870.1—2017，定义3.23]3.9容量capacity电容器储存电荷的能力。注1：对于双电层和混合型电容器，其单位为法拉（F），对于电池型超级电容器，其单位为（Ah）。注2：改写GB/T34870.1—2017，定义3.13.10额定容量ratedcapacity在规定条件下测得的，由企业/制造商给定的电容器应该放出的容量。注：对于双电层和混合型电容器，其单位为法拉（F），对于电池型超级电容器，其单位为（Ah）。[T/CSCI003—2018，定义3.6]3.11标称能量nominalenergy在规定条件下测得的，由企业/制造商提供的电容器储存电能，单位为瓦时（Wh）。[T/CSCI003—2018，定义3.7]3.12储存能量storedenergy在电容器中存储的电能。[T/CSCI003—2018，定义3.8]3.13电压保持能力voltageholdingcharacteristics电容器充电至额定电压后，在开路状态下维持电压的能力。[GB/T34870.1—2017，定义3.18]3.14循环寿命cyclelife在指定的充放电终止条件下，以特定的充放电制度进行充放电，超级电容在不能满足寿命终止标准前所能进行的循环数。3.15下限温度lowercategorytemperatureT/CITSA08.3-20213电容器设计时所规定的最低环境温度，单位为摄氏度（℃）。[GB/T34870.1—2017，定义3.26]3.16上限温度uppercategorytemperature电容器设计时所规定的最高环境温度，单位为摄氏度（℃）。[GB/T34870.1—2017，定义3.25]3.17内阻internalresistance电容器中的电解质、正负极、隔膜等电阻的总和，单位为欧姆(Ω）。3.18标称内阻nominalresistance在规定条件下测得的，由企业/制造商提供的电容器直流内阻，单位为欧姆(Ω）。注：改写GB/T34870.1—2017，定义3.17。3.19直流内阻internalD.C.resistance采用直流方法测得的电容器内阻，单位为欧姆（Ω）。3.20最大功率密度maximumpowerdensity充满电的电容器单位质量所能输出的最大功率，单位为瓦每千克（W/kg）。[GB/T34870.1—2017，定义3.20]3.21能量密度energydensity从电容器的单位质量所获取的电能，单位为瓦时每千克（Wh/kg）。注：改写自GB/T34870.1—2017，定义3.14。3.22开路电压opencurrentvoltage电容器在开路状态下的端电压，单位为伏特（V）。3.23最低工作电压minimumoperatedvoltage设计时所规定的电容器的最低使用电压。[GB/T34870.1—2017，定义3.11]4符号下列符号适用于本标准。A——电压保持能力，单位为百分比（%）；C——容量，单位为法拉（F）；E——储存能量，单位为瓦时（Wh）；M——质量，单位为千克（kg）；CN——标称容量，单位为法拉（F）；Edm——能量密度，单位为瓦时每千克（Wh/kg）；I——恒流充放电电流，单位为安培（A）；Pdm——功率密度，单位为瓦每千克（W/kg）；T/CITSA08.3-20214RDC——直流内阻，单位为欧姆（Ω）；UR——额定电压，单位为伏特（V）；Umin——最低工作电压，单位为伏特（V）；U℃v——开路电压，单位为伏特（V）；I1——1倍率充放电电流，单位为安培（A），其数值等于CN×(UR-Umin）/3600；全文若已经规定了符号，建议后文全部采用符号考虑读者阅读和理解方便，建议保留符号对应文字，避免阅读时前后查找符号对应的含义。5技术要求5.1单体5.1.1外观电容器按6.2.1试验时，外壳不应有变形及裂纹，表面无毛刺、干燥、无外伤、无电解液溢痕，且标志清晰、正确。5.1.2极性标识电容器按6.2.2试验时，端子极性标识应清晰完整、准确无误。5.1.3外形尺寸及质量电容器按6.2.3试验时，其外形尺寸及质量符合型号产品标准的规定。5.1.4直流内阻电容器按6.2.4试验时，直流内阻不应大于其标称内阻。5.1.5储存能量5.1.5.1双电层超级电容器电容器按6.2.5.1试验时，单体储存能量应为标称能量的90%～120%。5.1.5.2混合型超级电容器电容器按6.2.5.2试验时，单体储存能量应为标称能量的80%～120%。5.1.5.3电池型超级电容器电容器按6.2.5.3试验时，单体储存能量应为标称能量的90%～120%。5.1.6容量5.1.6.1双电层超级电容器电容器按6.2.6.1试验时，单体的容量应为标称容量的90%～120%。同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的5%。注：极差是所有样本的最大值和最小值之差。5.1.6.2混合型超级电容器电容器按6.2.6.2试验时，单体的容量应为标称容量的80%～120%。同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的5%。5.1.6.3电池型超级电容器电容器按6.2.6.3试验时，单体的容量应为标称容量的100%～120%。同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量