中科久安-储能用锂离子电池火灾孕育机理及关键防控技术.pdf

1、储储能能用用锂锂离离子子电电池池火火灾灾孕孕育育机机理理及及关关键键防防控控技技术术李 煌安徽中科久安新能源有限公司电话：18160882301邮件：安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司22一、电化学储能电站发展及火灾形势二、锂离子电池火灾孕育机理三、电化学储能系统火灾防控技术四、电化学储能系统火灾抑制技术产品安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安

2、新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司3MW级别交流侧储能使用年限越长，火灾事故概率增加 调 峰 调 频 削 峰 填 谷 电 压 支 撑 缓解线路阻塞2011-2021年全国电化学储能电站装机规模截止21年底累计装机量5791.2MWMW级别用户侧储能近年来装机量实现跨越式上升2011-2021年全球电化学储能电站安全事件31100001781韩国储能电站火灾澳洲储能电站火灾共发生32起储能电站火灾其中17年后30起2安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有

3、限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司4 近年来，电化学储能电站火灾时有发生 亟需发展锂离子电池火灾防控技术及产品，满足储能行业安全需求 重点：火灾早期预测预警技术&高效灭火技术 2018年8月江苏某储能项目起火 一、2021年4月北京某储能项目起火 2018年8月 江苏用户侧储能电站火灾;2021年4月 韩国忠清南道洪城储能系统发生起火;2021年4月 北京丰台区直流光储充一体化电站发生火灾；2021年7月 澳大利亚储能项目火灾持续4天；2022年4月 美国某储能项目火

4、灾阴燃5天；2021年7月澳大利亚储能起火2022年4月美国某储能项目起火安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司5二、锂离子电池火灾孕育机理安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司6温度高温低温自放热反应危险气

5、体正极材料分解放热SEI 膜分解90-100负极-电解液反应120 隔膜融化120-140265 LiMn2O4210 LiNixCoyMnzO2160LiNi0.8Co0.15Al0.05O2150 LiCoO2310 LiFePO4电解液分解200 电池内部的热失控孕育过程1 L.Lu et al./Journal of Power Sources,2013.2 X.Feng et al./Journal of Power Sources,2014.产热曲线与散热曲线H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、HF等安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源

6、有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司安徽中科久安新能源有限公司77过 充过 热产气爆炸燃烧方形圆柱形热失控反应产热储能磷酸铁锂热失控触发方式与行为磷酸铁锂热失控内部化学反应流程1.SEI 膜分解2222324221(CH OCO Li)Li CO+C H+CO+O22.负极与电解液反应34323242LiC H O(EC)Li COC H46323362LiC H O(PC)Li COC H3.正负极短接产生大量焦耳热4.粘结剂分解反应与析出锂金属反应222CHCFLiLiFCHCF0.5H5