登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图2锂电池储能系统安全事故诱发因素及其交互关系
2.1电池本体因素
由电池本体诱发安全事故的来源主要包括电池制造过程的瑕疵以及电池老化带来的储能系统安全性退化两方面。
电池在生产制造过程中,存在涂布过程金属污染物颗粒混入、正负极流体边缘毛刺等概率。虽然韩国储能事故调查中对该类问题进行了验证性测试,指出180次循环内未发现电池故障,但受循环次数和循环工况的限制,该结果的得出未考虑毛刺、颗粒随电池老化而发生形态演化问题。研究表明,Fe、Ni等金属颗粒污染物混入电池内后,会随着电池老化的进行逐渐分解并沉积在负极表面,形成枝晶并逐渐演化为微内短路。由于Fe、Ni等金属熔点远高于Li,形成的微内短路不像锂枝晶会熔融消退,而是逐渐扩展为硬短路,导致隔膜结构破坏及热失控的发生,其危害甚至高于锂枝晶生长造成的内短路。
关于锂离子电池的老化过程性能变化,理论研究已经定性揭示了这个过程:在锂离子电池运行过程中,副反应会导致电池的阳极和阴极都发生老化。对碳基阳极来说会产生一层SEI(固体电解质界面)膜,SEI 膜对电池正常运行有益且必要,但电解质分解产生的副反应会导致电池性能衰退。老化过程中SEI膜因电解质的反应产物的沉积而变厚;阴极的表面也会产生一层表面膜,在老化过程中膜的厚度变化不会很明显,但其孔隙率、电导率和扩散系数会因副反应产物的沉积堵塞已生成的表面膜微孔且随着时间发生变化。负极的SEI膜变厚,使电池阻抗增加和发生不可逆的锂损失,最终造成容量衰减;而正极的活性颗粒受到沉积物的阻塞同样会增加阻抗,导致可用活性物质和容量减少。
上述论断是电池在常规使用条件(适宜温度,一般为20~40 ℃;低倍率放电;容量衰减小于20%)下电池内部的变化;在非常规的运行环境及管理系统因素影响下,如高温或低温环境、高倍率充放电或电池容量衰减大于20%时,电池内部发生的老化过程更加复杂多变,逐渐演化为安全问题。
图3揭示了锂离子电池老化过程所有可能经历的内部变化。电池的首次充电过程使负极(一般为嵌锂碳)和电解质发生电化学反应,生成SEI膜;在电池的后续循环过程中,电化学寄生副反应使SEI沉积并变厚,电极材料的不断膨胀与收缩导致新的活性位点暴露出来,在快速充放电或电极活性物质分布不均匀的情况下,活性物质(模型中一般简化为颗粒)容易发生粉化、碎裂、脱落或结构错位;与此同时,如果电池长期在高于其额定电流的电流密度下快速充电或低温下充电,其负极表面容易形成金属锂枝晶。金属锂用作电池负极时,也容易产生枝晶,若这两种枝状晶体逐渐生长,容易刺穿隔膜,引起电池内部的短路。此外,当电池过放电时(1~2 V),负极的集流体铜箔开始溶解,在电极上析出形成铜枝晶,易造成电池短路,同样,正极集流体铝的表面氧化膜长时间与电解质相互作用可能发生溶解,使得铝箔被电解质腐蚀。
图3锂离子电池老化造成的内部变化
电池制造瑕疵及老化过程枝晶生长可能造成的直接后果是电池内短路,并由内部短路位置的局部过热逐渐触发电池材料的链式放热副反应。电池过热时触发的副反应带有正极金属氧化物晶格释氧的放热反应,即使在外界强制冷却或人为密封隔离(无氧)的情形下,也不能有效阻止锂离子电池的热失控发生。
电池本体因素也是外部激源及管理系统失效产生的原因之一。老化严重的电池有可能产生鼓胀及排气漏液等问题,进而腐蚀铜排及连接件等部件,造成接触电阻增大、绝缘性能降低,触发外部激源。电池初始状态及老化程度的不同将造成电池系统的不一致性,在规模化成组的储能系统中,电池间的不一致性将对BMS、PCS等管理系统带来新的挑战。初始缺陷或老化程度更高的短板电池可能在实际运行过程中长期满充满放,甚至过充过放,使得内部缺陷逐渐被放大,最终导致单体及系统的失效。
鉴于电池本体因素的长周期演化特征,研究如何通过电池内部老化机理、电池间不一致性演化以及对应的外部参数变化,实现对储能系统安全性演化趋势的预测和早期预警,是当前锂电池储能系统安全管理亟需突破的重点。
2.2外部激源因素
外部激源包括绝缘失效造成的电流冲击及外部短路等问题,也包括除电池外部件高温产热造成的热冲击,以及某电池热失控后触发的热失控蔓延过程。一般而言,储能电站通常为厂站或集装箱结构设计,电池通常处于静止状态,外部机械激源,如挤压、针刺等行为不构成储能电站安全性的主要矛盾。
短路将直接导致电池迅速升温。常规的换热条件下(自然对流、室温发生故障),新的锂离子电池发生外部短路会发生过热和触发材料相关的副反应,老化电池因为内阻变化的原因,同一短路条件下(SOC、短路电阻相同)可能更容易过热。外部短路的危害与其作用时间直接相关,值得说明的是储能系统以及电池本体通常具备主动和被动的过流保护装置,如系统的熔断器、电池内的正温度系数热敏电阻(PTC)、电流阻断装置(CID)等,能够有效降低外部短路作用时间。
在电冲击方面,韩国事故研究表明,外部电冲击可能造成电池保护装置(直流接触器等)的损坏甚至爆炸,进而造成保护装置附件的二次短路事故发生,产生火灾,并以热冲击的形式作用于电池,诱发更大规模火灾事故。
热冲击将直接造成电池单体或模块过热,有可能演化为热失控。触发热冲击的原因包括连接件老化故障产生的电弧、热失控电池瞬时大量放热给附近电池等等。如果电池散热条件良好或配备有足够强度的主动热管理措施,通往热失控的路线会能够被切断,就可以避免严重的危害发生。因此,包括短路在内的故障发生时,严格监控电池表面温度,通过主动降温等热管理措施避免其超过自加热温度,是降低电池失效和过热发生热失控的有力措施。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,4月24日,鹏辉能源发布2024年度业绩报告。报告期内,公司实现营业收入79.61亿元,同比增长14.83%;归属于上市公司股东的净利润-2.52亿元。报告期末,公司资产总额168.68亿元,同比增长7.66%;归属于上市公司股东的净资产为50.88亿元,同比下降5.82%。报告显示,公司主营锂离子电池、
北极星储能网获悉,4月22日,中伟股份正式向香港联交所递交境外上市股份(H股)发行并上市申请并刊发申请资料。据公告显示,本次H股上市,募集到的资金将用作韩国生产基地第一期项目,以扩大镍系材料产能,预计镍系pCAM年产能为36000公吨。还将用作新能源电池材料的研发及推进。及镍系材料、钴系材料、磷
2025年一季度,中国储能行业在资本市场表现活跃。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,该季度内储能领域共发生92起融资事件,单笔金额最高达14.2亿元,显示出资本对该领域的强劲信心。宁德时代、中金资本、长江资本等资本巨头持续加码,重点布局电池技术、氢能储能、智慧能源三大赛道,推动行业快
近日,湖南省湘乡市人民政府官网发布了“湖南裕能循环科技有限公司年产2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目”环境影响审批决定公示。从公示信息来看,湖南裕能拟投资15000万元,在现有厂区预留的二期用地范围内建设2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目,项目建成后生产规模为年拆解回收2万吨废旧锂电
根据CNESADataLink全球储能数据库的不完全统计,2025年第一季度,国内新增投运新型储能项目装机规模5.03GW/11.79GWh,同比-1.5%/-5.5%。其中表前新增装机规模4.46GW/10.57GWh,同比-0.2%/-4.4%,用户侧新增装机规模575MW/1124MWh,同比-10.9%/-11.6%。图12025年1-3月中国新增投运新型储能项目装机规模
近日,上海正泰电源系统有限公司获得有国际权威认证机构TÜV南德意志大中华区集团(TÜVSÜD)(以下简称"TUV南德")颁发的iso14067产品碳足迹证书。这一成果标志着正泰电源在低碳领域的卓越成就,为其产品的绿色发展之路再添璀璨光芒。此次认证的产品是可充电锂离子电池(以下简称“集装箱”),依据I
北极星储能网讯:4月21日,江苏无锡市市场监督管理局发布《2025年无锡市储能产品产品质量监督抽查实施细则》。本细则适用于无锡市市场监督管理局组织的储能产品产品质量监督抽查检验。其中规定电力储能用锂离子电池(单体)产品检验项目包括25℃初始充放电性能试验、过充电性能试验、过放电性能试验、
北极星储能网获悉,4月22日,安徽省先进光伏和新型储能产业集群建设领导小组办公室发布《关于征集先进光伏和新型储能领域专家库的通知》。其中明确要求,应具有高级以上专业技术职称,或具有丰富的相关工作经历和管理经验,专业造诣较深,熟知其所在专业或者行业的国内外情况及相关法律、法规、政策和
北极星储能网获悉,4月15日晚上8点23分,英国伊尔克斯顿的CromptonRoad回收中心发生火灾,据外媒4月21日报道,该回收中心发生火灾的原因最有可能为回收废物中留下的废弃锂离子电池在回收废物中被不当处理所引起,敲响了安全回收电池的警钟!据了解,4月15日晚8点23分,该回收中心发生大量废物火灾后,
北极星储能网获悉,4月21日,湖南裕能发布公告,与多家基金及投资机构进行了特定对象调研。湖南裕能表示,无论是普通产品还是高端产品,均有涨价。关于美国关税政策的变化,公司指出,2024年锂离子电池对美出口的比重较小,因此对磷酸盐正极材料环节的影响有限。公司预计2024年高端产品的销量占比将达
日前,可再生能源开发商ACEPower公司宣布,该公司计划在昆士兰州部署5.6GWh电池储能项目的申请已经获得澳大利亚政府批准。根据《环境保护与生物多样性保护法案》,澳大利亚联邦政府已经批准ACEPower公司在昆士兰州开发部署两个公用事业规模的电池储能项目,并且部署这两个项目都被认定为“非受控行为”
2025年4月23日,全球领先的光储企业阿特斯阳光电力集团股份有限公司宣布,旗下子公司阿特斯储能科技有限公司(e-STORAGE)已与智利头部发电企业Colbún公司签订协议,将为智利阿塔卡马大区的“迭戈·德阿尔马格罗南(DiegodeAlmagroSur)”项目提供228兆瓦/912兆瓦时(MW/MWh)的电池储能系统。该项目将采用
北极星储能网获悉,易成新能4月23日晚间发布公告称,公司拟收购公司控股股东中国平煤神马控股集团有限公司(简称“中国平煤神马”)所持有的河南平煤神马储能有限公司(简称“储能公司”)80%股权,收购完成后,由储能公司股东各方对其同比例增资12,500万元,其中,公司增资10,000万元,上海采日能源科
4月22日,深圳能源集团股份有限公司新疆分公司发布深能尉犁县45万千瓦光火储一体化项目储能系统设备采购公开招标采购公告,项目位于新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁县,本次招标储能设备总容量为67.5MW/135MWh,采用直流1500V组串式PCS储能系统设计方案,并网电压等级为36.5kV,满足调度直调及联合光伏调度
近期澳大利亚总理安东尼·阿尔巴尼斯(AnthonyAlbanese)在布里斯班的一场关键竞选活动中郑重承诺,若成功连任,将斥资23亿澳元推出“更便宜家用电池计划”(CheaperHomeBatteryPlan,CHBP),作为竞选的核心承诺之一,该计划已被纳入5月3日全国大选的重要议程。CHBP计划核心内容据介绍,该计划重点针
北极星储能网获悉,3月31日,浙江敏能科技有限公司用户侧分布式储能项目正式并网投运。该项目规模达4.3MW/9.245MWh,项目位于浙江湖州安吉高耗能产业园区,通过配置云基慧储能自主研发的先进锂电池储能系统,可有效实现削峰填谷、需量管理及应急备电等功能。项目并网后,为用户节省电费支出数百万元,
2025年4月10日,越南工贸部(MoIT)正式发布第988/QD-BCT号决定,批准适用于太阳能发电厂的发电价格框架,并于当日生效。新政策引入差异化电价机制,同步实施储能配套激励计划,通过市场化资源配置机制优化全国可再生能源布局,为《第八版国家电力计划》(PDP8)的清洁能源目标实现提供制度保障。新政
2025年4月15日,工业和信息化部发布了堪称“史上最严电池安全令”的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025),该标准将于2026年7月1日起正式施行。新国标首次明确电池在因内短路引发热失控后不得起火爆炸,这一严苛要求不仅将成为电池行业发展的重要里程碑,更将对兼具动力电
北极星储能网获悉,4月21日,西门子在西门子数控(南京)有限公司(SNC)以“微网智造数领零碳未来”为主题举办西门子数字化微网生态发布会,并宣布西门子中国工厂首个光储一体化项目在SNC成功投运。SNC全面应用了西门子数字化微网整体解决方案,在相继投运的分布式光伏及工业锂电池储能系统的基础上,
北极星储能网获悉,4月17日,中国电建中南院新津区邓双100MW/200MWh独立储能电站项目储能系统设备采购项目中标/成交公示,中标人为中车株洲电力机车研究所有限公司。根据招标公告,项目采购人为中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司。项目位于成都市新津区邓双镇,总投资约2.2亿元,占地面积34.37亩
4月18日,禄劝国有资本投资开发集团有限公司全资子公司昆明市禄劝健康产业投资有限公司发布禄劝共享储能项目(EPC+O)招标公告。本项目拟在云南省禄劝县建设200MW/400MWh共享储能项目,主要建设储能电站、220千伏升压站一座、储能仓用房、生活用房、水泵房、危废间及配套外送输电线路。约占地44.87亩。
北极星储能网讯:3月15日,长峡电能(安徽)有限公司发布了关于储能系统集中采购的澄清文件,其中明确了:单个站点容量不小于200MWh配置,PCS无需按构网配置,但要求PCS过载能力120%:不少于10min;取消离网功能、黑启动功能;但EMS需配置AGC/AVC服务器,SAN交换机根据需求配置,EMS需具备一次调频功能。
4月24日,中天钢铁集团(南通)有限公司的10MW/20MWh储能电站项目并网仪式在中天钢铁南通园区内举行。中天钢铁(南通)有限公司常务副总经理张俊杰,中天钢铁(南通)有限公司副总经理、能控中心分管领导臧雪松,能控中心主任方神州;远东股份资深合伙人、客户官田旭,远东股份高级合伙人、高级客户经理程
北极星储能网获悉,4月24日消息,海南省发改委发布《关于明确我省电化学独立储能电站充放电价格及有关事项的通知》公开征求意见的采纳情况,在公开征求意见的时间期限内共收到22条反馈意见,经研究,采纳13条,未采纳9条。其中,反馈单位为广储文峡能源(文昌)有限公司、国电投、华能核电、大唐海南能
自“双碳”目标提出以来,我国能源电力行业坚决贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,着力建设新型能源体系,加快构建新型电力系统,切实把能源的饭碗牢牢端在自己手中。三组数字,可见证能源电力行业新质生产力的迸发涌现。超1/2——2025年2月,南方五省区新能源总装机容量突破2亿千瓦,新
4月23日,华电喀什新能源有限公司独立储能项目两个工程施工标段招标公告发布,项目分为两个标段,本次招标总规模500MW/2GWh,分别为①华电喀什地区100万千瓦/400万千瓦时独立储能项目巴楚30万千瓦/120万千时储能电站工程施工标段、②华电喀什地区100万千瓦/400万千瓦时独立储能项目莎车20万千瓦/80万千
北极星储能网获悉,4月22日,三峡能源青海格尔木100兆瓦/200兆瓦时储能电站EPC总承包项目全容量并网投运。三峡上海院承担项目勘测、设计和EPC工程总承包任务。项目位于青海省海西蒙古藏族自治州格尔木市乌图美仁乡,平均海拔3000米,是世界第一条专为清洁能源外送而建设的输电大通道——“青豫直流”工
北极星储能网获悉,4月23日,“天下九寨沟大美阿坝州”北京站投资合作推介会暨项目签约仪式在北京国际饭店盛大举行。现场,四川省九寨沟县与北京金风零碳能源有限公司成功签约总投资4.6亿元的新型电力系统独立储能项目。项目总投资4.6亿元,采用锂电子电池技术,在九绵园区建设规模达100MW/400MWh的储
北极星储能网获悉,4月21日,青海锋洲能源建设有限公司举办羲源集团西宁市湟源县100MW/200MWh独立储能项目开工仪式。项目总投资约4.2亿元,于今年1月正式签约、当月完成项目备案、3月摘牌拿地、4月9日开工建设,全过程仅用时4个月,预计9月竣工并网。新建100MW/200MWh的储能电站,占地33亩,配套建设1
今年,工商业储能行业或即将迎来“史上最残酷洗牌”,迄今为止,储能行业已经有超过3万家企业倒下(处于注销、吊销、撤销、清算、停业、歇业等异常状态),另有媒体预测,未来三年或将还有超6万家储能企业“退出牌桌”。这场行业变革,本质上是价格战、安全整改、技术迭代、模式重构四重压力叠加的必然结
根据CNESADataLink全球储能数据库的不完全统计,2025年第一季度,国内新增投运新型储能项目装机规模5.03GW/11.79GWh,同比-1.5%/-5.5%。其中表前新增装机规模4.46GW/10.57GWh,同比-0.2%/-4.4%,用户侧新增装机规模575MW/1124MWh,同比-10.9%/-11.6%。图12025年1-3月中国新增投运新型储能项目装机规模
北极星储能网讯:4月22日,关于国天能源内蒙古二连浩特市200MW/400MWh电网侧独立共享储能电站项目公示发布,项目位于内蒙古二连浩特市境内,总投资40000万元,其中自有资金8000万元、拟申请银行贷款32000万元,折合单价1元/Wh。项目建设一座200MW/400MWh电化学储能电站,属于电网侧独立储能,并配套建
4月21日,国家电投旗下上海融和元储能源有限公司发布承德汇储新能源有限公司16MW/32MWh用户侧储能电站项目EPC总承包招标公告。项目位于河北承德金隅水泥有限责任公司园区内。本项目规划建设规模为额定充放电功率16MW,单次循环放电容量为32MWh的储能电站,主要设备包括储能系统及相应的配套并网设施。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!