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

磷酸鐵鋰電池安全問題成為儲能產業發展的“絆腳石”

未來電池一定是向著高能量密度、高功率、長壽命的方向發展。而這一切的基礎，則是電池的安全特性。48V系統一般采用鋰電池作為主要儲能單元，因為它相比傳統的鉛蓄電池輸出功率更大，使支持數量更多、功率最大的用電設備成為可能。然而與此同時，人們也在擔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，安全風險也在逐步增加。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，在系統集成與應用環節，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。一旦發生火災，將造成儲能系統整體燒毀。

當前，多地出臺政策，鼓勵新能源項目配置儲能。儲能在發電側又迎來一波行情。然而，業內人士也提醒說，在磷酸鐵鋰電池儲能爆發的前夕，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業發展的“絆腳石”。

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

我國目前針對磷酸鐵鋰電池儲能安全防控措施的相關標準尚未完全建立，這兩年有相關機構在推動包括儲能電池本體、集成、應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，包括選用高熱穩定性正極材料、隔膜無機化、電解質固態化等；第二，一定要按照國標中的規定，對儲能用鋰離子電池做針對性的安全測試。

就當前技術趨勢看，由于儲能系統深度充放電的特性，在充放電末期電池組內的電芯容量一致性會對儲能系統可用容量產生影響，為了保證電池組內單體電池的一致性，要求儲能具有很強的電池均衡管理能力，這就需要依托BMS技術來實現。

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；業內要強調電池管理系統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，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險

1.儲能熱管理系統設計存在缺陷，這將造成不同溫度區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生安全隱患；

2.安全預警的時效性不高，有明顯的滯后性，當發現異常時，熱失控反應往往已經開始；

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。一個電池熱失控后會在短時間蔓延，讓整個系統燒毀；

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和運營管理中存在的安全性、可靠性等問題，統籌考慮整個儲能系統的設計、制造、安裝、運行、維護和回收等全生命周期各階段的關鍵要素和管理要求，加快實現全流程、全要素的精細化、系統化管理。

總結：儲能電池系統安全是行業內普遍關注的問題，也是鋰電池企業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的安全問題成為重中之重，未來,鋰電儲能產業的規模化應用還需進一步解決穩定性、安全性、低成本、長壽命以及資源再利用等相關問題。