新聞資訊
5月28日,在國軒高科第十一屆科技大會上,歐盟科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授孫金華應(yīng)邀現(xiàn)場出席并以《保障電化學(xué)儲能安全助力雙碳目標實現(xiàn)》為題,做了主旨演講,分析電化學(xué)儲能安全問題。
孫金華院士指出,中國目前的儲能現(xiàn)狀是,截至2020年底,中國的儲能大概接近90%,還是抽水蓄能,電化學(xué)儲能占到不到10%,但是就在這個不到10%的這個電化學(xué)儲能當中,鋰離子電池的儲能又占到90%。那么現(xiàn)在的鋰離子電池的這個儲能的總裝機容量已經(jīng)達到快3GWh了。未來的發(fā)展的話,鋰離子電池是一個重要方向。
就如何來切實解決電化學(xué)儲能電站的痛點問題,保障行業(yè)健康發(fā)展,孫金華院士圍繞電池開發(fā)、電池應(yīng)用和火災(zāi)處置三方面進行了闡釋。
本體安全。開發(fā)高安全電池,降低發(fā)生熱失控的概率,這是第一道防線。在電池本質(zhì)安全技術(shù)方面,研發(fā)兼?zhèn)浠瘜W(xué)性能和高安全性的難燃和不然電解液,以及安全性較高的正極材料等。孫金華及其團隊針對如何實現(xiàn)電池本體安全,從電池正負極材料、電解液、隔膜、SEI膜等方面著手,對電池材料及材料之間的反應(yīng)進行系統(tǒng)研究,把對研究進行了一些數(shù)學(xué)處理方法,并從10個反應(yīng)中看到引起電池熱失控的主導(dǎo)因素,從這些主導(dǎo)因素入手去研究電池安全。
過程安全。在電池過程安全方面,研發(fā)適用于電池使用全過程的故障診斷技術(shù),以及基于多參數(shù)融合的熱失控多級預(yù)警技術(shù)。需要從電池熱失控孕育機制、熱失控過程的內(nèi)在規(guī)律和表觀參數(shù)特熱失控預(yù)測模型等入手,研發(fā)基于多參數(shù)融合的多級預(yù)警技術(shù),實現(xiàn)鋰電池熱失控故障隱患的極早期發(fā)現(xiàn),以便進行早期處置和隱患排除,將火災(zāi)事故消滅在萌芽狀態(tài)。
消防安全。萬一火災(zāi)事故發(fā)生了,我們要第一時間就盡快的把它撲滅,并且要防止它復(fù)燃。鋰離子電池著火,和建筑可燃物等一般材料的著火不一樣,它是在電池內(nèi)部先開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng),電池內(nèi)部溫度升高,然后產(chǎn)生大量的氣體,氣體的壓力超過電池泄壓閥時它就噴出。這些氣體主要是碳酸酯類的電解液,還有隔膜分解一些氣體,它遇到空氣中的氧氣。再加上高溫,就會著火,更可怕的是有些鋰離子電池的正極材料分解會釋放出氧氣,所以不僅要迅速撲滅電池火災(zāi),控制火蔓延,同時要對電池進行快速降溫,降低直至終止電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng),防止電池復(fù)燃,從而降低事故的后果。