鋰電池熱失控問題引發儲能行業關注

中國儲能網訊：“安全問題是儲能電池大規模應用的障礙之一，而絕大多數的安全性問題都是由鋰電池熱失控引發的。”日前，在合肥舉行的“聚焦儲能安全，護航產業發展”主題論壇上，與會專家一針見血指出鋰電池安全性問題的本質。

■儲能面臨“熱失控”挑戰

中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會產業政策研究中心副主任江衛良告訴記者，儲能電池熱失控的誘導因素較為復雜，對于常用的鋰離子電池儲能系統而言，熱失控可由鋰離子電池本身或者外部原因觸發。

“例如，內部隔膜破損、外部導線短路和電氣火災，可造成鋰離子電池發生內部或外部短路。電池內部短時間內積累了大量熱量，引發正負極活性物質和電解液等發生分解，導致電池起火或爆炸，進而引發相鄰的電池發生連鎖熱失控，事故蔓延擴散，形成儲能系統的熱失控。”江衛良說。

中國科學技術大學副教授段強領認為，鋰電池電池由正極、負極和電解液等材料組成，并在使用過程中通過鋰離子嵌入和拖出釋放能力。一旦鋰電池使用過程中存在不穩定因素，比如過充、高溫、碰撞等，就可能誘發電池內部的熱化學反應，導致熱失控發生。

■爆炸事故或毀滅行業

相比應用于電動汽車的動力鋰電池安全性問題，儲能鋰電池的安全性受普通大眾關注較少。實際上，近年來儲能安全事故頻發，已經影響了投資者對儲能行業的信心。

據介紹，當電池發生熱失控時會噴出高溫氣體和顆粒混合物，這些氣體具有可燃性，極易發生火災，高溫噴出物以及噴出物燃燒產生的火焰會加熱周圍電池，很可能引發大爆炸事故。而一旦發生爆炸事故，對行業是毀滅性打擊。

江衛良表示，發生儲能系統熱失控安全事故對在建和擬建儲能項目、投融資渠道等都會帶來一定的負面影響。“儲能項目相關方不僅擔心儲能資產的損失，而且擔心給周邊設施帶來安全風險，更擔心造成人身安全事故，從而影響到投資建設儲能項目的信心，阻礙整個儲能產業可持續發展。”

據記者了解，當前針對儲能電池熱失控防范的研究，主要集中在能量釋放量、能量釋放速率和如何防止熱擴散等方面。

■從技術源頭實現預防

業內專家表示，想要解決熱失控問題，就要抑制副反應、減少產熱量、提高散熱能力以及阻止熱擴散等。

段強領指出，熱失控在模組內的傳播方式是熱輻射、熱傳導和熱對流。他提出抑制熱失控在電池模組內的擴散，提高電池組散熱效率，降低電池間傳熱能力，同時增加電池間距、添加隔熱層，及時采取抑制滅火的措施。

南京工業大學教授王志榮認為，需要設立過溫保護裝置，在溫度過高時，執行不同的報警提示和保護動作。“還需要根據儲能電池的實際情況選用風冷、液冷和相變材料等冷卻方案使電池在穩定的溫度區間工作，根據情況設定不同的溫度閾值，對儲能電池溫度進行實時監測，當監測到溫度達到某一閾值時啟用相應的散熱措施。”

江衛良表示，從長遠來看，需要通過電芯技術的進步來突破電芯的安全瓶頸，達到本征安全的目標。現階段，在電芯的選型上，應盡量采用安全性好、質量可靠的電芯。“同時，要加強安全標準建設和檢測認證，采取強制檢測認證的方式提高儲能產品的安全水平，提高運行維護水平，對于安全隱患做到早發現、早排除，避免安全事故的發生。”