锂电站安全事故
概述
最近几年, 随着新能源装置的不断完善, 基于锂电池的电化学电站在电力系统中发展迅速. 锂电池具有放电时间长的特点, 响应速度快, 高转换效率, 不受自然条件的影响, 以及便捷的大规模应用. 它们是电化学锂电站的主要发展方向.
然而, 锂离子电池沸点低, 和易燃有机电解质, 且材料系统具有较高的热值. 电池或电气设备发生故障后, 容易引发电池材料的放热副反应, 导致电池失去对热量的控制. 可能演变成储能系统燃烧爆炸等重大安全事故. 火灾、爆炸事故时有发生, 从兆瓦级电站到电动汽车, 可能造成严重的经济损失和社会影响. 所以, 安全是核电站建设和大规模应用的首要问题 锂电站. 探究锂电池储能系统安全事故原因，开展储能系统安全状态评估预警研究具有重要意义, 预警, 和事故风险管理与控制.
锂电站事故原因分析
储能安全是系统性问题. 通过近年来储能电站安全事故分析, 储能电站安全事故原因可分为四类: 电池体, 滥用过度收费, 运行环境, 及管理制度.
事故原因: 电池因素
电池引发事故的根源 主要包括电池制造工艺缺陷以及电池老化导致的储能系统安全性下降.
电池内部缺陷包括电池内部存在金属污染颗粒 粘贴 电池的过程, 正负极流体边缘有毛刺, ETC. 这些金属污染物颗粒或电极边缘毛刺会随着电池老化形成枝晶，逐渐演变成微内短路, 并逐渐扩展到硬短路. 电池内部短路位置的局部过热会逐渐引发连锁放热电池材料的副反应. 电池过热时引发的副反应是放热反应，从正极金属氧化物晶格中释放出氧气. 即使在强制冷却或人工密封隔离的情况下 (没有氧气), 不能有效防止锂离子电池的热失控.
事故原因: 过度充电
电站的电池组通常由数百或数千个电池串联和并联而成. 随着使用时间和循环次数的增加, 细胞的不一致性会逐渐增加, 并且充电过程仍会造成个别电芯 到 o费费. 过度充电会影响电池的电性能并引起正负极材料的结构变化. 如果初始缺陷或老化程度较高的电池在实际使用过程中长时间充满电和放电, 甚至过度充电或过度放电, 内部缺陷将会被放大, 最终导致细胞和系统的故障, 甚至引发电池着火、爆炸等安全问题.
事故原因: 运行环境因素
环境温度对于锂离子电池的安全运行至关重要. 低温充电也会造成石墨负极电镀锂, 这会导致负极被金属锂沉积物包裹, 造成严重的容量损失, 当锂枝晶生长并刺穿隔膜时，甚至会导致电池短路. 高温环境不利于电池散热. 当电池内部产生的热量大于外部散热时, 它的温度会上升到过热状态, 这可能会引发热失控.
主动安全预警，避免锂电站安全事故
大量研究表明，在热失控发生之前, 锂离子电池显示出一个缓慢的过程, 相关表征指标可以成为安全预警的重要依据 锂电站. 所以, 有必要、也有可能从电池安全状态的实时评估和预测入手，开发基于电池长期演化特性的电池安全风险预警系统 以及运行条件等多因素耦合效应, 积极防控，从源头减少.
锂电池储能系统的安全预警可分为三级防控: 一是慢变故障的预警, 二是故障风险源在线识别, 三是热失控预警.
电站安全主动预警，可识别、定位老化异常、退化的电池单元, 并通过适当的维护或更换措施, 可以防止电池发展到接近热失控的阶段.
结论
储能安全问题是系统性问题. 的发生 安全 事故往往是在多种因素的相互作用下演变和发展的, 最终导致电池滥用和热失控的发生. 通过主动识别在线安全风险源, 提前消除诱发安全事故的风险源, 从源头上降低电池系统热失控风险. 到底, 有望实现绝对安全 “不 事故” 的 锂电站.
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