二次锂电池储能系统的风险缓解

二次锂电池储能系统的风险缓解

Riskmitigationofsecondary

lithiumbatteryenergystoragesystemsESS

battery15.04.2019Slide22018年12月17日，位于韩国忠清北道一个水泥厂的储

能项目发生着火，造成41亿韩元（363万美元）损失2018年7月2日，韩国全罗南道灵岩郡金井面火城山

灵岩风力发电园区内ESS储能设备发生重大火灾事故2018年，韩国共计有16座电池储能电站发生火灾，引发了全球能源领域对储能安全问题的担忧。储能电池事故频发标准标准名称组织IEC

62619碱性和非酸性电解液电池——工业用二次锂离子电池安全要求IECEEIEC

62620碱性或非酸性电解液二次电池——工业用大容量二次锂离子电

芯和电池IECEEJIS

8715-1工业用锂离子二次充电电池的性能试验（单电池及电池系统）日本工业标准JIS

8715-2SBA

S

1101工业用锂离子二次充电电池的安全性试验（单电池及电池系

统）日本工业标准日本

电池工业协会KBIA-10104-01二次锂电芯和电池系统——电池储能系统——第一部分：安

全测试方法韩国电池工业协会KBIA-10104-02二次锂电芯和电池系统——电池储能系统——第一部分：性

能测试方法韩国电池工业协会ESS

battery4/27/2019Slide3储能电池标准标准标准名称组织VDE-AR-E2510-50锂电池固定式储能系统——安全要求DKEUL

1973轻型电动轨道车辆和固定式储能应用电池安全美国国家标准EN

50272-2二次电池和电池装置的安全要求——固定电池CENELECIEC62485-5草稿版二次电池和电池装置的安全要求——固定装置的锂离子电池IECEEIEC63056草稿版碱性和非酸性电解液二次单体电池和电池系统——电气储能系

统用二次锂离子单体电池和电池系统安全要求IECEEIEC61427-1新能源储能用二次锂离子单体电池和电池系统——通用要求和

测试方法——第一部分光伏离网应用IECEEIEC61427-2新能源储能用二次锂离子单体电池和电池系统——通用要求和

测试方法——第二部分并网应用IECEEAS/NZS5139草稿版电气装置——与功率转换设备共同使用的电池系统的安全澳大利亚标准ESS

battery4/27/2019Slide4储能电池标准ESS

battery4/27/2019Slide5储能电池风险电气危害

ESS

battery15.04.2019Slide6储能电池的危害归类机械危害化学危害热危害•最大电压大于直流60V

，且小于120V需要防止直接触电•

防止直接触电的方法：1.通过带电体的绝缘保护；2.通过盖板或外壳保护；3.通过障碍保护；4.通过无法接近保护。•即使60V以下的电池不需要考虑防止直接触电，但仍

然需要防止短路——IEC62485-5ESS

battery15.04.2019Slide7电气危害•最大电压大于直流120V需要防止间接触电•

防止间接触电的方法：1.通过自动断开电源保护；2.通过二类结构或等效绝缘保护；3.通过不导电场所保护；4.通过等电位连接保护；5.通过电气隔离保护。——IEC62485-5ESS

battery15.04.2019Slide8电气危害FIVESAFETYRULES五项安全原则

Beforestartingwork开始工作前-De-energize断电-Secureagainstswitchingon防止开关闭合-Determinede-energizedstatus确认断电-Groundingandshort-circuiting接地与短路-Coverorfenceofflive

parts

in

the

vicinity

与周围带电体隔开ESS

battery4/27/2019Slide9应避免带电操作，如无法停电，应该评估风险并使用合适的PPE电气危害1.操作窗口，安全操作范围2.

阳极分解3.a)过充析锂b)低温充电析锂4.石墨.阳极SEI膜破坏，气压增加，可

能缓慢热失控5.电芯温度上升，释放气体6.隔膜熔解，起火7.热失控，起火，

氧气从氧化物中释ESS

battery4/27/2019Slide

10热危害放后起助燃作用电池管理系统（BMS）是避免热危害的最关键的零部件安全ESS

battery4/27/2019Slide

11热失控热分解开始热危害最大操

作温度CopyfromFCBAT•

软件的可靠性；•电压测量的可靠性•不分断开关的检测；•

传感器断线检测；•

联锁功能检测；•降额功能测试；•

超出操作窗口的功能检查ESS

battery4/27/2019Slide

12•检查BMS测量准确性；•

零部件或通讯故障下的表现电池管理系统•BMS保证电池的操作窗口；•

电池发生泄漏后，可以对健康和

和环境产生危害；•

也可以对设施造成腐蚀，加速结

构失效；o

保证电解液不会流到电池外部；o

电池泄压后，提供：

声音警告:电池系统3m远处

85dB-110dB

视觉警告:红色ESS

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13化学危害化学危害安全数据表•

确认危险种类•

第一救助方法•

灭火方法•

消除事故方法•

处置和储存•

曝露控制•

物理和化学特性•稳定性，反应性，毒性和环境信息ESS

battery4/27/2019Slide

14•落地安装的电池系统需要地基具有足够的强度；•挂墙安装的电池系统承重结构要

具有足够的强度（至少能承受三

倍电池系统重量）；•