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

來源：存能電氣  日期：2020-08-19 10:23  瀏覽量：次

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

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

未來電池一定是向著高能量密度、高功率、長壽命的方向發(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能單元，因為它相比傳統(tǒng)的鉛蓄電池輸出功率更大，使支持數(shù)量更多、功率最大的用電設(shè)備成為可能。然而與此同時，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能電站的大量建設(shè)，安全風(fēng)險也在逐步增加。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)，將造成儲能系統(tǒng)整體燒毀。

當前，多地出臺政策，鼓勵新能源項目配置儲能。儲能在發(fā)電側(cè)又迎來一波行情。然而，業(yè)內(nèi)人士也提醒說，在磷酸鐵鋰電池儲能爆發(fā)的前夕，更要重視安全問題。莫讓安全問題成為磷酸鐵鋰電池儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。

在小編看來，未經(jīng)標準嚴格檢驗的儲能電站安全隱患較大。國內(nèi)外均發(fā)生過燃燒事故，如韓國主要采用三元電池建設(shè)儲能電站，1.7%的投運電站發(fā)生過燃燒事故，國內(nèi)投運的三元電池和磷酸鐵鋰電池儲能電站也發(fā)生過燃燒事故。

我國目前針對磷酸鐵鋰電池儲能安全防控措施的相關(guān)標準尚未完全建立，這兩年有相關(guān)機構(gòu)在推動包括儲能電池本體、集成、應(yīng)用和運維等方面的標準建立，相信伴隨標準的建立，鋰離子儲能的安全防控措施也會相應(yīng)完善，鋰離子電池儲能安全性也將大幅提升。

解決磷酸鐵鋰電池安全問題，要從多方面入手。其中最關(guān)鍵的兩點，第一，要從選用高安全電池本體開始，包括選用高熱穩(wěn)定性正極材料、隔膜無機化、電解質(zhì)固態(tài)化等；第二，一定要按照國標中的規(guī)定，對儲能用鋰離子電池做針對性的安全測試。

就當前技術(shù)趨勢看，由于儲能系統(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對儲能系統(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，要求儲能具有很強的電池均衡管理能力，這就需要依托BMS技術(shù)來實現(xiàn)。

在鋰離子儲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，不要一味追求主動均衡的功能。要在電池的生命周期內(nèi)，測準溫度，降低誤差，同時要管控住電池過充或者過溫。

磷酸鐵鋰電池在實際運行中的安全風(fēng)險

1.儲能熱管理系統(tǒng)設(shè)計存在缺陷，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)警的時效性不高，有明顯的滯后性，當發(fā)現(xiàn)異常時，熱失控反應(yīng)往往已經(jīng)開始；

3.安全防護措施缺失，沒有將熱失控控制在一個有限的范圍內(nèi)。一個電池?zé)崾Э睾髸诙虝r間蔓延，讓整個系統(tǒng)燒毀；

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

針對目前鋰電池儲能項目建設(shè)和運營管理中存在的安全性、可靠性等問題，統(tǒng)籌考慮整個儲能系統(tǒng)的設(shè)計、制造、安裝、運行、維護和回收等全生命周期各階段的關(guān)鍵要素和管理要求，加快實現(xiàn)全流程、全要素的精細化、系統(tǒng)化管理。

總結(jié)：儲能電池系統(tǒng)安全是行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的問題，也是鋰電池企業(yè)進入其中必須要跨過的“一道坎”。解決磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)的安全問題成為重中之重，未來,鋰電儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化應(yīng)用還需進一步解決穩(wěn)定性、安全性、低成本、長壽命以及資源再利用等相關(guān)問題。