9月20日凌晨1点30分左右,Pacific Gas & Electric(PG&E)公司发现其位于美国加利福尼亚州蒙特雷县(Moss Landing)的Elkhorn电池储能项目中的特斯拉Megapack储能系统发生火灾。

      此次Moss Landing储能系统火灾事件,据蒙特雷当地空气污染控制官员表示,锂离子电池火灾会释放出盐酸和氢氟酸等有毒成分。目前,Jensen Road和Molera Road之间的1号高速公路已经关闭。下午1点30分,当地卫生防护中心报告说,道路封闭已延长,无法预计重新开放的时间。

       近年,在国家“双碳”战略的推动下,以光伏、风电为代表的新能源大量接入电网,使电网调频、调峰资源需求急剧上升,适用多场景的电化学储能(锂离子)系统开始被大规模推广应用。但与此同时,储能电站安全问题也引发了人们的广泛关注。

       业内人士表示,锂离子电池正负极之间只有一层很薄的隔膜绝缘。在长期数千次的充放电循环中,尤其是过充过放状态下,电化学反应中负极会有锂晶体析出现象发生,若持续累积则可能最终将刺破隔膜,造成电芯短路故障,局部热失控。

       而基于锂离子的电化学储能系统将数万个电芯通过串/并联的方式,安装在集装箱有限空间内,热危险性,则被进一步加剧。

       近年来,国内外已经出现过数十起储能电站安全事故问题。以韩国为例,自2018年以来已累计发生24起电化学储能电站起火爆炸事故。

       储能电站锂离子电池火灾事故的频发,引起了人们对防控锂离子电池热失控的关注与重视。

       针对频发的储能电站锂离子电池火灾事故,欧美等电化学储能应用较早的区域,已经明确将储能电站电池热失控风险评估作为强制入网标准。

       我国也在加快针对储能电站电池系统的安全规范及技术标准要求的修订。

       2021年12月,工信部正式下达了强制性国家标准《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》制定计划,今年1月18日,储能用锂电池安全强标启动会在北京召开,标志着该强标编制工作正式启动。

       在《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》征求意见稿中,电池组系统热扩散试验要求,“电池组在热失控8h后,系统应无外部火焰,电池组外壳应不发生破裂。”

       “在因高温发生外短路,过充电等试验中,也明确,电池要做到不起火、不爆炸。”

      阻止锂电池组的热失控传播,做到不失火,不爆炸,气凝胶隔热绝缘材料首当其冲。

      2022年3月召开的全国两会上,全国人大代表、乐山太阳能研究院院长姜希猛博士就特别提到,保障储能系统安全,要充分发挥气凝胶的隔热防火功能。

      爱彼爱和是全球较早为新能源汽车与动力电池领域提供防火绝热一体化解决方案的企业之一,也是目前唯一一家全产业链气凝胶电池隔热片生产商。面对日趋严峻的储能系统安全问题,特别推出储能电站安全防护解决方案:

解决方案

       一、集装箱体PACK隔热保温

      储能电站墙体大部分为钢结构材质,有着耐火性能差的致命弱点,在正常荷载情下,500°C左右时钢结构即会失去承载作用。可采用喷涂防火涂料或增加气凝胶防火层的方式进行防护。

      孔曦防火涂料

二、电簇PACK间防火隔热

       在电簇间增加气凝胶防火隔离层。可有效阻止热量传输,延长火焰蔓延时间。

       孔明气凝胶防火毯

三、电池单体间隔热

       孔明电池隔热垫是以预氧丝或其他类型的气凝胶复合材料为核心,以高分子(PET、PI)膜或阻燃涂层为封装材料,经热压或涂覆复合而成,具有优良的隔热和缓冲功能。

       孔明电池隔热垫