磷酸鐵鋰電池安全問(wèn)題成為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“絆腳石”

來(lái)源：存能電氣  日期：2020-08-19 10:23  瀏覽量：次

磷酸鐵鋰電池安全問(wèn)題成為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。鋰電池安全性已成為儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展面臨的瓶頸之一，鋰離子電池儲(chǔ)能快速發(fā)展中不容忽視的問(wèn)題是產(chǎn)品質(zhì)量和安全。安全性是當(dāng)前儲(chǔ)能行業(yè)最受關(guān)注的焦點(diǎn)之一。BMS（電池管理系統(tǒng)）技術(shù)正是提升儲(chǔ)能安全性的關(guān)鍵。

磷酸鐵鋰電池安全問(wèn)題成為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“絆腳石”

未來(lái)電池一定是向著高能量密度、高功率、長(zhǎng)壽命的方向發(fā)展。而這一切的基礎(chǔ)，則是電池的安全特性。48V系統(tǒng)一般采用鋰電池作為主要儲(chǔ)能單元，因?yàn)樗啾葌鹘y(tǒng)的鉛蓄電池輸出功率更大，使支持?jǐn)?shù)量更多、功率最大的用電設(shè)備成為可能。然而與此同時(shí)，人們也在擔(dān)心其安全性是否能夠得到保障。

隨著磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站的大量建設(shè)，安全風(fēng)險(xiǎn)也在逐步增加。一方面，鋰離子電池中的電極材料、隔膜等均為可燃物，熱失控時(shí)極易起火；另一方面，在系統(tǒng)集成與應(yīng)用環(huán)節(jié)，由于認(rèn)知的局限和成本的考慮，集成商往往忽視安全防控措施配置。一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成儲(chǔ)能系統(tǒng)整體燒毀。

當(dāng)前，多地出臺(tái)政策，鼓勵(lì)新能源項(xiàng)目配置儲(chǔ)能。儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)又迎來(lái)一波行情。然而，業(yè)內(nèi)人士也提醒說(shuō)，在磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能爆發(fā)的前夕，更要重視安全問(wèn)題。莫讓安全問(wèn)題成為磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。

在小編看來(lái)，未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格檢驗(yàn)的儲(chǔ)能電站安全隱患較大。國(guó)內(nèi)外均發(fā)生過(guò)燃燒事故，如韓國(guó)主要采用三元電池建設(shè)儲(chǔ)能電站，1.7%的投運(yùn)電站發(fā)生過(guò)燃燒事故，國(guó)內(nèi)投運(yùn)的三元電池和磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站也發(fā)生過(guò)燃燒事故。

我國(guó)目前針對(duì)磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能安全防控措施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全建立，這兩年有相關(guān)機(jī)構(gòu)在推動(dòng)包括儲(chǔ)能電池本體、集成、應(yīng)用和運(yùn)維等方面的標(biāo)準(zhǔn)建立，相信伴隨標(biāo)準(zhǔn)的建立，鋰離子儲(chǔ)能的安全防控措施也會(huì)相應(yīng)完善，鋰離子電池儲(chǔ)能安全性也將大幅提升。

解決磷酸鐵鋰電池安全問(wèn)題，要從多方面入手。其中最關(guān)鍵的兩點(diǎn)，第一，要從選用高安全電池本體開(kāi)始，包括選用高熱穩(wěn)定性正極材料、隔膜無(wú)機(jī)化、電解質(zhì)固態(tài)化等；第二，一定要按照國(guó)標(biāo)中的規(guī)定，對(duì)儲(chǔ)能用鋰離子電池做針對(duì)性的安全測(cè)試。

就當(dāng)前技術(shù)趨勢(shì)看，由于儲(chǔ)能系統(tǒng)深度充放電的特性，在充放電末期電池組內(nèi)的電芯容量一致性會(huì)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)可用容量產(chǎn)生影響，為了保證電池組內(nèi)單體電池的一致性，要求儲(chǔ)能具有很強(qiáng)的電池均衡管理能力，這就需要依托BMS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在鋰離子儲(chǔ)能電站的電池選擇上，要盡可能選擇磷酸鐵鋰電池保障安全性；業(yè)內(nèi)要強(qiáng)調(diào)電池管理系統(tǒng)在全生命周期中的可靠性，不要一味追求主動(dòng)均衡的功能。要在電池的生命周期內(nèi)，測(cè)準(zhǔn)溫度，降低誤差，同時(shí)要管控住電池過(guò)充或者過(guò)溫。

磷酸鐵鋰電池在實(shí)際運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)

1.儲(chǔ)能熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷，這將造成不同溫度區(qū)域的電池性能衰減速度不一樣，并直接造成性能衰減快的磷酸鐵鋰電池電池逐步產(chǎn)生安全隱患；

2.安全預(yù)警的時(shí)效性不高，有明顯的滯后性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，熱失控反應(yīng)往往已經(jīng)開(kāi)始；

3.安全防護(hù)措施缺失，沒(méi)有將熱失控控制在一個(gè)有限的范圍內(nèi)。一個(gè)電池?zé)崾Э睾髸?huì)在短時(shí)間蔓延，讓整個(gè)系統(tǒng)燒毀；

3.消防安全措施針對(duì)性不強(qiáng)，95%的消防使用的是七氟丙烷，但這僅對(duì)消滅小范圍明火有效，在復(fù)燃或大面積燃燒時(shí)，并沒(méi)有效果。

針對(duì)目前鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理中存在的安全性、可靠性等問(wèn)題，統(tǒng)籌考慮整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)和回收等全生命周期各階段的關(guān)鍵要素和管理要求，加快實(shí)現(xiàn)全流程、全要素的精細(xì)化、系統(tǒng)化管理。

總結(jié)：儲(chǔ)能電池系統(tǒng)安全是行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的問(wèn)題，也是鋰電池企業(yè)進(jìn)入其中必須要跨過(guò)的“一道坎”。解決磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全問(wèn)題成為重中之重，未來(lái),鋰電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用還需進(jìn)一步解決穩(wěn)定性、安全性、低成本、長(zhǎng)壽命以及資源再利用等相關(guān)問(wèn)題。