二次鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)緩解

Riskmitigationofsecondary

lithiumbatteryenergystoragesystemsESS

battery15.04.2019Slide22018年12月17日，位于韓國(guó)忠清北道一個(gè)水泥廠的儲(chǔ)

能項(xiàng)目發(fā)生著火，造成41億韓元（363萬美元）損失2018年7月2日，韓國(guó)全羅南道靈巖郡金井面火城山

靈巖風(fēng)力發(fā)電園區(qū)內(nèi)ESS儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)生重大火災(zāi)事故2018年，韓國(guó)共計(jì)有16座電池儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)，引發(fā)了全球能源領(lǐng)域?qū)?chǔ)能安全問題的擔(dān)憂。儲(chǔ)能電池事故頻發(fā)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱組織IEC

62619堿性和非酸性電解液電池——工業(yè)用二次鋰離子電池安全要求IECEEIEC

62620堿性或非酸性電解液二次電池——工業(yè)用大容量二次鋰離子電

芯和電池IECEEJIS

8715-1工業(yè)用鋰離子二次充電電池的性能試驗(yàn)（單電池及電池系統(tǒng)）日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS

8715-2SBA

S

1101工業(yè)用鋰離子二次充電電池的安全性試驗(yàn)（單電池及電池系

統(tǒng)）日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日本

電池工業(yè)協(xié)會(huì)KBIA-10104-01二次鋰電芯和電池系統(tǒng)——電池儲(chǔ)能系統(tǒng)——第一部分：安

全測(cè)試方法韓國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)KBIA-10104-02二次鋰電芯和電池系統(tǒng)——電池儲(chǔ)能系統(tǒng)——第一部分：性

能測(cè)試方法韓國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)ESS

battery4/27/2019Slide3儲(chǔ)能電池標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱組織VDE-AR-E2510-50鋰電池固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)——安全要求DKEUL

1973輕型電動(dòng)軌道車輛和固定式儲(chǔ)能應(yīng)用電池安全美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)EN

50272-2二次電池和電池裝置的安全要求——固定電池CENELECIEC62485-5草稿版二次電池和電池裝置的安全要求——固定裝置的鋰離子電池IECEEIEC63056草稿版堿性和非酸性電解液二次單體電池和電池系統(tǒng)——電氣儲(chǔ)能系

統(tǒng)用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)安全要求IECEEIEC61427-1新能源儲(chǔ)能用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)——通用要求和

測(cè)試方法——第一部分光伏離網(wǎng)應(yīng)用IECEEIEC61427-2新能源儲(chǔ)能用二次鋰離子單體電池和電池系統(tǒng)——通用要求和

測(cè)試方法——第二部分并網(wǎng)應(yīng)用IECEEAS/NZS5139草稿版電氣裝置——與功率轉(zhuǎn)換設(shè)備共同使用的電池系統(tǒng)的安全澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)ESS

battery4/27/2019Slide4儲(chǔ)能電池標(biāo)準(zhǔn)ESS

battery4/27/2019Slide5儲(chǔ)能電池風(fēng)險(xiǎn)電氣危害

ESS

battery15.04.2019Slide6儲(chǔ)能電池的危害歸類機(jī)械危害化學(xué)危害熱危害?最大電壓大于直流60V

，且小于120V需要防止直接觸電?

防止直接觸電的方法：1.通過帶電體的絕緣保護(hù)；2.通過蓋板或外殼保護(hù)；3.通過障礙保護(hù)；4.通過無法接近保護(hù)。?即使60V以下的電池不需要考慮防止直接觸電，但仍

然需要防止短路——IEC62485-5ESS

battery15.04.2019Slide7電氣危害?最大電壓大于直流120V需要防止間接觸電?

防止間接觸電的方法：1.通過自動(dòng)斷開電源保護(hù)；2.通過二類結(jié)構(gòu)或等效絕緣保護(hù)；3.通過不導(dǎo)電場(chǎng)所保護(hù)；4.通過等電位連接保護(hù)；5.通過電氣隔離保護(hù)?！狪EC62485-5ESS

battery15.04.2019Slide8電氣危害FIVESAFETYRULES五項(xiàng)安全原則

Beforestartingwork開始工作前-De-energize斷電-Secureagainstswitchingon防止開關(guān)閉合-Determinede-energizedstatus確認(rèn)斷電-Groundingandshort-circuiting接地與短路-Coverorfenceofflive

parts

in

the

vicinity

與周圍帶電體隔開ESS

battery4/27/2019Slide9應(yīng)避免帶電操作，如無法停電，應(yīng)該評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)并使用合適的PPE電氣危害1.操作窗口，安全操作范圍2.

陽(yáng)極分解3.a)過充析鋰b)低溫充電析鋰4.石墨.陽(yáng)極SEI膜破壞，氣壓增加，可

能緩慢熱失控5.電芯溫度上升，釋放氣體6.隔膜熔解，起火7.熱失控，起火，

氧氣從氧化物中釋ESS

battery4/27/2019Slide

10熱危害放后起助燃作用電池管理系統(tǒng)（BMS）是避免熱危害的最關(guān)鍵的零部件安全ESS

battery4/27/2019Slide

11熱失控?zé)岱纸忾_始熱危害最大操

作溫度CopyfromFCBAT?

軟件的可靠性；?電壓測(cè)量的可靠性?不分?jǐn)嚅_關(guān)的檢測(cè)；?

傳感器斷線檢測(cè)；?

聯(lián)鎖功能檢測(cè)；?降額功能測(cè)試；?

超出操作窗口的功能檢查ESS

battery4/27/2019Slide

12?檢查BMS測(cè)量準(zhǔn)確性；?

零部件或通訊故障下的表現(xiàn)電池管理系統(tǒng)?BMS保證電池的操作窗口；?

電池發(fā)生泄漏后，可以對(duì)健康和

和環(huán)境產(chǎn)生危害；?

也可以對(duì)設(shè)施造成腐蝕，加速結(jié)

構(gòu)失效；o

保證電解液不會(huì)流到電池外部；o

電池泄壓后，提供：

聲音警告:電池系統(tǒng)3m遠(yuǎn)處

85dB-110dB

視覺警告:紅色ESS

battery4/27/2019Slide

13化學(xué)危害化學(xué)危害安全數(shù)據(jù)表?

確認(rèn)危險(xiǎn)種類?

第一救助方法?

滅火方法?

消除事故方法?

處置和儲(chǔ)存?

曝露控制?

物理和化學(xué)特性?穩(wěn)定性，反應(yīng)性，毒性和環(huán)境信息ESS

battery4/27/2019Slide

14?落地安裝的電池系統(tǒng)需要地基具有足夠的強(qiáng)度；?掛墻安裝的電池系統(tǒng)承重結(jié)構(gòu)要

具有足夠的強(qiáng)度（至少能承受三

倍電池系統(tǒng)重量）；?