摘要

面向电化学储能应用中出现热失控、火灾、燃爆等一系列消防安全问题,通过开展预制舱式储能柜热失控实体实验研究,分析预制舱式储能系统在热失控早期出现的征兆信息,探索提升电化学储能系统的消防技术方法。首先,本文分析了预制舱式储能系统在热滥用的触发条件下,其电压、温度、氧浓度和CO浓度等关键参数的变化规律,系统讨论了储能系统热失控过程及其早期征兆表现规律。研究结果表明,在热滥用条件下,电芯表面温度迅速升高,系统发生热失控时,其最高温度可达1000℃以上;电压值征兆变化明显早于温度变化,其征兆的早期特征尤为显著,认为电压信号可作为储能系统热失控预警的征兆信号;电箱内温度变化情况显示,电箱下方发生热失控时,液冷系统的隔板有效延迟电箱内部温度变化,保护电池系统安全;获取CO浓度在电箱和电柜内的变化情况,可为气体探测器的设置应用提供基础数据,通过氧浓度估算热释放速率峰值较大,但总热量较低,因而开展初期预警征兆,用以防控储能系统火灾是可行的。针对电化学储能系统热失控的复杂特点,发展多信息融合的检测、预警技术,具有非常重要的意义和应用价值。

  • 出版日期2022

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