智能组串式储能系统安全设计.pptx

目录

锂电池介绍

全球储能安全事故回顾与思考

华为智能组串式储能安全设计

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储能锂电池介绍

·23年1-8月全国储能锂电池产量110个GWh，超过22年全年产量100GWh·51家电池企业产能规模超过10GWh，百亿级项目32个

·23年H1新增投运储能项目8GW/16.7GWh，超过22年全年7.3GW/15.9GWh

缩写LCOLFPLMONCM111NCM523NCM622NCM811NCA

循环性能~1500~12000~1000~3000~2000~1500

安全差高较高较高中较差差差

Co含量降低，BOM成本降低

制备环境需求高，制造成本增加

电动汽车

储能领域

三元锂

层状结构

较为平均

最低

电动汽车

储能领域

低

电动汽车

Co价高

3C应用领域

成本

应用场景

磷酸铁锂

橄榄石结构

怕低温

锰酸锂

尖晶石结构

怕高温

钴酸锂

能量密度(Wh/kg)

层状结构

较平均

类型

结构

特点

平台电压

3

~

~

锂电池结构及工作原

理

锂电池按壳体及外形分类锂电池的工作原理

充电

LiFePO4⇔Li1-xFePO4+xLi++xe-；放电

xLi++xe-+6C⇔充ixC6；

放电

LiFePO4+6xC充L电i1-xFePO4+LixC6。

锂电池充放电实质：Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌

充电时，Li+从正极脱出，嵌入负极；放电时，Li+从负极脱出，嵌入正极

机械强度差封口工艺难散热难度高一致性差

能量密度上升空间小

监控管理难度大

能量密度高重量轻

内阻小

能量密度高

尺寸小

成本低

散热好

工艺要求高散热难度高型号太多

可靠性好

更安全

装配性好

·正极反应：

·负极反应：·总反应式：

软包

圆柱

方形

缺点

优点

结构

外观

类型

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锂电池热失控及演变路

径

锂离子电池发生热失控主要是由于内部产热远高于散热速率，在锂离子电池的内部积攒了大量的热量，从而引起连

锁反应，导致电池起火和爆炸。

失效中间态

大面积

内短路

温度

升高

隔膜融化

正负极短接

内短路

安全失效

热失控

热扩散

爆燃

外部高温

•DCDC短路起火

•连接点发热/拉弧

•外部高温/明火

过压/过流/过放

•采样故障

•BMS软/硬件故障

•并联模组/簇偏流环流

内部缺陷

•制造极片毛刺

•极柱与壳体搭接

•过渡金属溶出

•析锂内短路

外短路

•主回路线缆破损短路

•模组端子绝缘失效

•系统浸水/凝露短路

•系统负载短路

•电池箱体搭接

•反接短路

异物刺入

•制造异物

•循环变形异物刺入

外力形变

•循环膨胀

•运输振动/冲击

•安装跌落

锂电池热失控演变路径：

失效诱因

快速升温

开阀

锂电池在无外部激源时也可能出现热失控

U

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目录

锂电池介绍

全球储能安全事故回顾与思考

华为智能组串式储能安全设计

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电化学储能安全事故回顾与思

考

近7年全球电化学储能安全事故统计(70起+)

注：数据取自储能与电力市场相关文章

电芯选择、系统运行状态、电站投运时间、存量电站数量、项目类型

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电化学储能安全事故回顾与思考

•设备老化

•储能系统防护不足

•系统监控管理

•方案设计不合理

•储能电池本体缺陷

•电气设备选型不当

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