锂离子POWER-SONIC蓄电池储能安全影响因素及防控技术研究综述
2026-07-04 10:42:07 点击： 次
新动力技能的开展能有用下降对传统化石动力的依赖，促进动力供应转型。但是新动力发电固有的间歇性、波动性与不稳定问题发电也可能对电网体系. 安全性形成重大冲击。储能技能是一种有用耗费和存档新资源的措施发电并可处理能量在时空上的错配与失衡问题。众所周知，锂离子电池（LIBs）因其优异的提及性能而被广泛应用于电化学。跟着LIBs能量密度跟着要求日益苛刻，潜在电极资料失效与外部诱发危险也随之添加。比如由热电化学乱用引发的安全事故频发，这对电化学储能电站（EESS）的大规模商业化应用构成严峻应战。%%电化学储能%%因而，本文体系论述了EESS安全防护方针，包含由%%Citations%%Captures提及电力储能体系（EESS）。因而，本文总结了EESS的安全防护方针，包含其固有安全因素，如电池故障、电气失效、运维办理不善及EESS规划缺点等引发的危险，以及比如电池热办理技能及办理体系预警技能。最终，对电化学储能体系热失控及传达的按捺与救活技能开展现状进行总结剖析，以期为未来电化学储能体系安全防护技能的开展供给主张与展望。
图文摘要
锂离子储能电站安全因素与预防控制技能
当前，动力危机与环境污染已成为限制社会经济开展的两大难题。为应对这些应战，我国提出了"双碳"战略[1]。在平衡经济高速开展与"双碳"战略的过程中，传统煤电终将被清洁可再生动力发电所替代[2]。因为风能、太阳能及潮汐能具有清洁性与可再生性特点，这些可再生动力发电方法正在全球范围内以极快的增长速度开展[3,4]。但是，因为不稳定性与间歇性等固有特性，这些可再生动力难以保障电力消费与发电之间的实时平衡，可能导致弃风弃光等问题[5]。通过储能技能，可有用缓解可再生动力发电的时空不连续性，而电网侧的削峰填谷则能实现电力供需平衡[6,7]。
依据能量存储原理，主流储能方法包含抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能和电化学储能[[8], [9], [10]]。其中，锂离子电池（LIBs）储能技能作为最具代表性的储能技能之一，相较于其他储能技能具有成人工艺、高能量密度和优异循环稳定性等优势[11,12]。通过为可再生动力发电体系装备大规模固定式电化学储能电站(EESS)，其对电网稳定性和可再生动力电力优化使用具有显著影响[13]。近年来可再生动力发电的蓬勃开展意味着对EESS的需求也在快速增长。依据国际可再生动力机构(IRENA)数据，我国可再生动力发电装机容量在2020年已达895吉瓦，IRENA预测到2050年全球可再生动力发电装机容量将达到10,000吉瓦[14]。据调查研究显现，全球锂离子电池储能容量估计到2030年将达到778吉瓦，2050年将达到3860吉瓦[15]。这些都表明EESS储能在未来拥有巨大的应用市场。
尽管如此，锂离子电池（LIBs）储能体系的开展仍面对诸多应战。当LIBs遭受苛刻工况条件时，如机械乱用（挤压、碰撞等）[16]、电气乱用（过充与过放）[17]及热乱用（部分环境高温）[18]，电池内部资料的物理化学性质极可能发生改动[19]。例如：电池过充会导致锂枝晶生长刺穿SEI层[20]；过放引发负极石墨结构坍塌[21]；隔阂因过热发生收缩或熔融[22]；或外部机械应力导致隔阂穿孔[23]等。这些反常均可能引发电池内部短路。电池一旦发生内部短路，将导致热量积聚并引发电池内部温度快速升高，进而促进电解质分解发生可燃气体并随同很多分解热生成[24]。因为储能锂电池在狭小空间内以高能量密度运转，电池热失控发生的热量和可燃气体无法及时散失，这将进一步导致电池温度上升。当温度超过安全阈值时，电池将发生焚烧或爆破[25,26]。近年来储能电站安全事故频发，例如表1列举了近年储能电站发生的安全事故案例。此类事故不仅形成生命财产损失，更对电池储能体系开展发生阻滞效应。