Accident de siguranță în centralele electrice cu litiu
Prezentare generală
În ultimii ani, cu perfecţionarea continuă a noilor instalaţii energetice, centralele electrochimice bazate pe baterii cu litiu s-au dezvoltat rapid în sistemul energetic. Bateriile cu litiu au caracteristicile unui timp lung de descărcare, viteza de raspuns rapida, randament ridicat de conversie, lipsit de condiții naturale, și aplicații convenabile la scară largă. Ele sunt direcția principală de dezvoltare a centralelor electrochimice cu litiu.
Cu toate acestea, bateriile litiu-ion au un punct de fierbere scăzut, și electroliți organici inflamabili, iar sistemul material are o putere calorică mare. După ce bateria sau echipamentul electric se defectează, este ușor să declanșați reacția secundară exotermă a materialului bateriei, ceea ce face ca bateria să piardă controlul asupra căldurii. Poate evolua într-un accident major de siguranță, cum ar fi arderea și explozia sistemului de stocare a energiei. Accidente de incendiu sau explozie au loc adesea, variind de la centrale electrice de nivel MW la vehicule electrice, care poate provoca pierderi economice grave și impacturi sociale. Prin urmare, siguranța este problema principală în construcția și aplicarea pe scară largă a centrale cu litiu. Este de mare importanță să se exploreze cauzele accidentelor de siguranță în sistemele de stocare a energiei cu baterii cu litiu și să se efectueze cercetări privind evaluarea și avertizarea timpurie a stării de siguranță a sistemului de stocare a energiei., avertizare timpurie, și managementul și controlul riscului de accidente.
Analiza cauzelor accidentului în centralele cu litiu
Siguranța stocării energiei este o problemă sistematică. Prin analiza accidentelor de siguranță în centralele de stocare a energiei din ultimii ani, cauzele accidentelor de siguranță în centralele de stocare a energiei pot fi împărțite în patru categorii: corpul bateriei, abuz de suprataxare, mediu de operare, si sistem de management.
Cauza accidentului: Factorii bateriei
Sursele accidentelor induse de baterie includ în principal defecte în procesul de fabricație a bateriei și degradarea siguranței sistemului de stocare a energiei cauzată de îmbătrânirea bateriei.
Defectele interne ale bateriei includ prezența particulelor de metal contaminant în lipire procesul bateriei, bavuri pe marginile fluidelor pozitive și negative, etc.. Aceste particule de metal poluant sau bavurile de margine a electrodului vor forma dendrite pe măsură ce bateria îmbătrânește și evoluează treptat în micro-scurtcircuite interne., și se extind treptat în scurtcircuite dure. Supraîncălzirea locală a poziției de scurtcircuit în interiorul bateriei va declanșa treptat reacția laterală a materialului exotermic al bateriei în lanț. Reacția secundară declanșată atunci când bateria este supraîncălzită este o reacție exotermă care eliberează oxigen din rețeaua de oxid de metal al electrodului pozitiv. Chiar și în cazul răcirii forțate sau a etanșării și izolării artificiale (fara oxigen), nu poate preveni în mod eficient evadarea termică a bateriei litiu-ion.
Cauza accidentului: Supraîncărcare
Pachetul de baterii al unei centrale electrice este de obicei compus din sute sau mii de celule în serie și paralel. Pe măsură ce timpul de utilizare și numărul de cicluri cresc, inconsistența celulelor va crește treptat, iar procesul de încărcare va provoca în continuare celule individuale la oreîncărcare. Supraîncărcarea va afecta performanța electrică a bateriei și va provoca modificări structurale ale materialelor pozitive și negative. Dacă o baterie cu un defect inițial sau un grad ridicat de îmbătrânire este complet încărcată și descărcată pentru o perioadă lungă de timp în timpul funcționării efective, sau chiar supraîncărcat sau supradescărcat, defectele interne vor fi amplificate, conducând în cele din urmă la defectarea celulei și a sistemului, și chiar provocând probleme de siguranță, cum ar fi incendiul și explozia bateriei.
Cauza accidentului: Factorii mediului de operare
Temperatura mediului ambiant este esențială pentru funcționarea în siguranță a bateriilor litiu-ion. Încărcarea la temperatură scăzută va provoca, de asemenea, galvanizarea cu litiu pe electrodul negativ din grafit, ceea ce va face ca electrodul negativ să fie învelit de depozite metalice de litiu, provocând pierderi serioase de capacitate, și chiar scurtcircuit în baterie atunci când dendritele de litiu cresc și străpung diafragma. Mediul cu temperatură ridicată nu este propice pentru disiparea căldurii a bateriei. Când generarea internă de căldură a bateriei este mai mare decât disiparea externă a căldurii, temperatura acestuia va crește până la o stare de supraîncălzire, care poate declanșa fuga termică.
Avertizare activă de siguranță pentru a evita accidentele de siguranță pentru centralele electrice cu litiu
Un număr mare de studii au arătat că înainte să apară evadarea termică, bateriile litiu-ion prezintă un proces lent, și indicatorii de caracterizare aferenti pot deveni o bază importantă pentru o avertizare timpurie a siguranței centrale cu litiu. Prin urmare, este necesar și posibil să se pornească de la evaluarea și predicția în timp real a stării de siguranță a bateriei și să se dezvolte un sistem de avertizare timpurie pentru riscurile de siguranță a bateriei bazat pe caracteristicile de evoluție pe termen lung ale bateriei. și condițiile de funcționare și alte efecte de cuplare multifactorială, și reduceți-l de la sursă prin prevenire și control activ.
Avertismentul de siguranță al sistemului de stocare a energiei bateriei cu litiu poate fi împărțit în trei niveluri de prevenire și control: unul este avertizarea timpurie a eșecurilor de schimbare lentă, a doua este identificarea online a surselor de risc de eșec, iar al treilea este avertizarea timpurie de fuga termică.
Avertizarea timpurie activă de siguranță a stației de alimentare poate identifica și localiza unitatea bateriei anormală și degradată, și prin măsuri adecvate de întreținere sau înlocuire, poate împiedica dezvoltarea bateriei până la stadiul de apropiere termică.
Concluzie
Problema siguranței stocării energiei este o problemă sistemică. Apariția lui siguranţă accidentele evoluează și se dezvoltă adesea prin interacțiunea mai multor factori, ceea ce duce în cele din urmă la apariția abuzului de baterie și a fuga termică. Prin identificarea activă a surselor de risc de securitate online, sursele de risc care induc accidente de securitate pot fi eliminate în prealabil, iar riscul de evadare termică în sistemul de baterii poate fi redus de la sursă. În cele din urmă, se așteaptă să realizeze siguranța absolută a “NU ACCIDENT” al centrala electrica cu litiu.
Împărtășește acum
Postări înrudite
Am trimis întotdeauna prin e-mail această pagină de postare a site-ului web tuturor persoanelor de contact, ca și cum aș vrea să-l citesc după aceea și contactele mele.
Cred că administratorul acestui site lucrează din greu în sprijinul site-ului său, pentru că aici fiecare dată
este o informație bazată pe calitate.
Bataie minunata ! Doresc să fiu ucenic în timp ce vă modificați site-ul, cum m-as putea abona la un blog?
Contul m-a ajutat la o afacere acceptabilă. Eram puțin familiarizat cu asta transmisiunea ta a oferit strălucitoare
idee transparentă