电池防火仍是关键,LG如何设计储能防火系统?
2019-11-11 来源:eefocus
三星SDI 开始在储能电池系统上部署防火系统以后,LG Chem 也着手进行基于自己储能电池系统的防火系统。从目前披露的信息来看,LG Chem 的考虑是采用外接水路的方式,通过一个独立的水箱,然后在每个模块上配置。
根据 LG Chem 披露的信息来看,每个电池模块安装一种洒水装置。通过在电池架附近安装独立的水箱(这个水箱的设计应该有一定的容量要求,而且需要外部的供水设施),在每个连接到电池架后面的模块上连接管道,当检测到烟雾或热量时,通过喷水防止热失控。
考虑到水对于已经起火的模块会有反作用,这套系统不会对有火的电池模块上直接喷水,采取的办法是在电池附近喷水以防止温度升高。
LG Chem 通过这种办法获得了 UL9540A 的认证,参考之前的实验结果《LG 的储能模组和 Pack 设计》和《NEC 所做的热失控实验》
CMA 热扩散过程(15 分钟)
根据实验结果一共扩展到了上下一共 6 个模组,也就是说单个电芯突破 CMA、突破模组,波及的范围是很大的。
根据和 NEC 的实验结果,在储能柜子架上方喷水嘴在实验开始失控后 63:26 分钟启动,热失控后 26:54 启动,在喷水 30 秒以后房间温度低于 175°C,在整个过程里面,热量传播的过程是相邻的 Rack 的温度上升,提升到了 100°左右。也就是说,按照这款电芯的设计,如果满足 UL 9540A 测试标准,储能系统是需要配置自动灭火剂和使用喷水抑制系统的。
所以 LG Chem 在韩国之前做的 ESS,是否要完全按照这种系统来进行防护,还不清楚,但是需要增加安全措施,发生热失控之后的边缘地带降温是不可少的。在这个措施以外,LG Chem 还在原有的基础上增加了,电池模块保险丝,电涌保护器和机架式保险丝,以保护电池工作中因为外部负荷引发的问题。
在韩国储能调查以后,LG 的储能系统相继出现问题,目前 LG 还在进行实验和分析,以找出从 10 月几个起火事故起火的确切原因。目前 LG 为了防止发生更多的火灾,储能电池的 SOC 上限设置为 70%(之前设定的是 95%)。10 月 21 日,在韩国河东郡一个 LG 的太阳能光伏电站,储能电池 ESS 安装了 LG Chem 的 1.3MWh 电池系统,这些电池是在 LG Chem Ochang 的工厂生产的,而之前的 14 起事故主要集中在 2017 年 Q2 LG 化学在中国南京工厂生产的产品。
小结:有些问题是全球几家动力电池企业具备一定共性的问题,韩国这里的 ESS 问题并不是那么容易就被处理完成的(LG Chem 在韩国国内一共有 500 个国内 ESS 站,近 1GWh 的电池)
参考资料:
1)kidd.co.kr
2)ETNEWs