储能电站爆炸事故原因解析 建议做好电池数据在线监控检测

2021年4月16日北京丰台区一储能电站发生爆炸起火事故,导致2名消防员牺牲,1名消防员受伤,电站1名员工失联,事故原因还在调查中。

很多人会有疑问,储能电站为什么会发生爆炸起火事故?锂电池会自燃已是众所周知的事,为什么会发生致人死亡的爆炸事故呢。

对此,业内相关专家表示,储能电站确实存在爆炸的可能性。

储能电站存在批量的储能电池,目前储能电池多用锂离子电池,其性价比和能量密度相比其他电池更占优势。但锂离子电池很容易发生电池内部短路从而导致自燃。一节电池是由正极和负极组成,电池内部通过隔膜做到正负极之间的绝缘,电解质起到锂离子的传导作用。如果隔膜损坏就会正负极短路,会持续放热,热量积聚会加剧分解电池内部的所有结构,放出更多的热,最后导致自燃,一节电池自燃又会热扩散给周边电池,一传十,十传百。而电解液本身是易燃溶剂,极易燃烧,这就是锂电池起火后会迅猛发展的原因,同时电池分解产生可燃气体和氧气,也会加剧燃烧。

电池内短路的原因大致有这么几种:1.随着电池老化,电池负极析锂形成树枝状晶体并不断生长,刺破隔膜。2.隔膜存在生产质量问题。出厂即有缺陷,生产过程中的灰尘或正负极的毛刺,都会引发内短路。3.使用过程电池温度高,会导致隔膜分解熔化。4.其他外部因素,运输振动、碰撞、穿刺等。

而储能站发生爆炸应该是电池自燃后产生可燃气体,可燃气积聚在储能集装箱内无法释放,浓度达到爆炸极限后,整个集装箱爆炸,这样的威力足可以导致人员伤亡。

简单来说就是,锂电池是个电气产品,发生短路就会起火,锂电池内又有很多易燃物,起火就很猛烈,还产生可燃气体。储能集装箱是个密封的箱子,大量锂电池储存在这个箱子里,电池自燃产生的可燃气体在箱子内充满后就可能整个箱子爆炸,就跟空油罐遭遇火星爆炸一样。

目前行业内也有储能消防安全的相关标准《GB/T50148-2014 化学储能电站设计规范》,主要内容还是储能电站的电气安全、消防配置等内容。而消防安全监控仍旧以传统的消防烟雾报警器、温度报警器为主,属于事故后告警。而电池内短路可以通过电池电压、温度等指标的异常变化提前预警,及时止损,也可以提前预警解决导致内短路的前期微故障,起到防患于未“燃”的目的。建议储能电站做好电池数据的在线监控检测,预防事故,减少类似丰台储能站悲剧的发生。


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