电池防火仍是关键,LG如何设计储能防火系统?

2020-04-28      897 次浏览

三星SDI开始在储能电池系统上部署防火系统以后,LGChem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,LGChem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LGChem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。


考虑到水关于已经起火的模块会有反用途,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。


LGChem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,假如满足UL9540A测试标准,储能系统是要配置自动灭火剂和使用喷水抑制系统的。


所以LGChem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,但是要新增安全措施,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,LGChem还在原有的基础上新增了,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,以找出从十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%)。十月二十一日,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LGChem的1.3MWh电池系统,这些电池是在LGChemOchang的厂生产的,而之前的14起事故重要集中在2017年Q2LG化学在我国南京厂生产的产品。


小结:有些问题是全球几家动力锂电池公司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(LGChem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


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