Q1

储能系统都安装了BMS,

为什么依然会发生热失控火灾事故?

电池管理系统BMS由电压/电流/温度传感器、执行器、固化有各种算法的控制器及信号线组成,主要通过采集电路采集电池组以及各个组成单元的端电压、工作电流、温度等信息,估算电池组荷电状态SOC、健康状态SOC,对储能电池进行故障诊断、短路保护、漏电检测等,保障电池储能系统安全稳定运行。

然而,迄今为止,储能系统无法完全依赖BMS避免储能系统热失控事故的发生。这是因为外部参数合格只是电池稳定运行的必要条件之一,对于储能电池这一密闭系统而言,外部参数无法真实反应电池内部状态,比如电池内部微短路、负极析锂、局部温度升高、产气等,电极材料性能的衰退也无法反映在电池电压上。因此,在电池故障初期,电池电压电流、表面温度等外部参量并不会有明显变化,但电池内部可能已经积攒大量副反应热和气。

Q2

储能电池为什么会存在不一致性?

为了达到容量和功率要求,储能系统往往是将多个电池单体连接成电池包使用,电池包的性能很大程度上取决于其中性能最差的电池单体,这就是储能电池的“短板效应”,这便是储能电池性能存在不一致性带来的结果。

储能电池不一致性来自于“先天”不一致和“后天”不一致两方面。首先,电池“先天”差异来自于电池复杂的制作工艺,电池在生产、装配过程中存在涂层不均匀、掺有杂质、电解液密度存在差异等。具体来说,每块电池中的电极厚度、电解质浓度和SEI膜形成过程等都存在细微差异。因此即使是同一批次生产的电池,它们的原始容量、内阻、自放电率等参数也会存在不一致。再者,电池在使用过程中,由于电池排列位置、运行工况、工作环境、温度等不同,导致各个单体之间的充放电深度不同,随电池循环次数的增加而出现不同程度的老化,使“先天”的细微差异剧增,形成“后天”的不一致性,并且,电池初始状态和当前状态的不一致随着时间的积累会造成电池内部特性的不同,而内部特性的差异又会反过来加剧电池的状态差异,各个因素之间互相耦合,导致电池内阻、容量、SOC、放电速率等参数的不一致性越来越大。储能电池的不一致性会缩短电池寿命,同时使电池运行性能大打折扣,还会带来潜在的安全隐患。
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Q3

什么是电池的安全阀?

常用的铝壳电池封装方法是将电芯放入经拉伸成型的套壳中,然后将电池盖板与电池壳体通过激光焊接形成密封的整体。电池的安全阀一般安装在电池盖板中心,是电池主要的泄压装置。锂电池安全阀结构比较简单,主要由两层构成。内层是聚丙烯塑料膜,负责隔离正、负两极;外层是金属阀盖。

安全阀的主要作用就是泄压防爆,当电池出现异常时,会产生各种副反应气体导致电池内部压力逐渐增大,当达到安全阀设定的受压阈值后,安全阀将立即开启泄压,释放电池中的副反应气体和一部分热量,防止电池因压力过大发生爆炸。磷酸铁锂电池安全阀开启压力一般为0.4-0.8 MPa。按照国标要求,正常电芯在内部压力过大时,必须由安全阀部位进行泄压。

 

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储能消防系统交流群
储能消防系统主要由探测控制部分和灭火部分组成,可以实现对防护区或电池箱的自动探测、报鳌灭火保护功能。探测控制部分主要包括探测器、消防控制主机、紧急启停按钮、声光报警器和放气指示灯等。灭火部分主要包括气体灭火装置、管路、喷嘴等。灭火装置通常采用柜式七氟丙烷灭火装置、悬挂式七氟丙烷灭火装置等。

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作者 808, ab