TÜV南德意志集团电池测试实验室张书博（HarryZhang）2019年04月24日二次锂电池储能系统的风险缓解Riskmitigationofsecondarylithiumbatteryenergystoragesystems储能电池事故频发Slide215.04.2019ESSbattery2018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。储能电池标准Slide34/27/2019ESSbattery标准标准名称组织IEC62619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IECEEIEC62620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IECEEJIS8715-1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JIS8715-2SBAS1101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储能电池标准Slide44/27/2019ESSbattery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DKEUL1973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EN50272-2二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储能电池风险Slide54/27/2019ESSbattery储能电池的危害归类Slide615.04.2019ESSbattery电气危害机械危害热危害化学危害电气危害Slide715.04.2019ESSbattery•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——IEC62485-5电气危害Slide815.04.2019ESSbattery•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。——IEC62485-5Slide94/27/2019ESSbattery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-Coverorfenceofflivepartsinthevicinity与周围带电体隔开应避免带电操作，如无法停电，应该评估风险并使用合适的PPE热危害Slide104/27/2019ESSbattery1.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，氧气从氧化物中释放后起助燃作用热危害Slide114/27/2019ESSbattery安全CopyfromFCBAT最大操作温度热失控热分解开始电池管理系统（BMS）是避免热危害的最关键的零部件电池管理系统Slide124/27/2019ESSbattery•BMS保证电池的操作窗口；•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•检查BMS测量准确性；•零部件或通讯故障下的表现化学危害Slide134/27/2019ESSbattery•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；q保证电解液不会流到电池外部；q电池泄压后，提供：v声音警告:电池系统3m远处85dB-110dBv视觉警告:红色化学危害Slide144/27/2019ESSbattery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http://www.farnell.com/datasheets/1935761.pdf机械危害Slide154/27/2019ESSbattery•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）；•地震：q单体电池参照SAEJ2464的针刺和挤压测试；q系统50kN，10分钟挤压变形不超过1%Contactustoday.www.tuv-sud.cnharry.zhang@tuv-sud.cn186647351404/27/2019ESSbatteryThanksforyourattention