創為新能源科技有限公司項目總監黃丁來
7月10-11日，由中國汽車工業協會與國際自動機工程師學會聯合主辦的首屆中國國際電動汽車安全技術創新大會在河北保定召開，大會邀請國內外電動汽車領域眾多知名機構的領袖人物出席，從整車、動力電池、BMS和其它零部件等多方面探討電動汽車安全技術創新，凝聚全球產業鏈之力共謀電動汽車安全品質提升。
7月10日下午，創為新能源科技有限公司項目總監黃丁來在會上發表了題為《基于氣相分析的熱失控預警應用技術研究》的主題演講，分享了儲能安全法規現狀、熱失控預警研究、儲能安全防護方案等。
儲能安全法規現狀
黃丁來介紹，目前國內外鋰離子電池儲能電站因熱失控導致火災安全事故呈高發態勢，嚴重制約儲能技術應用甚至是儲能產業的發展。
針對電化學儲能電站消防方面的工程中應用的滅火系統沒有相應標準支撐，滅火劑和滅火措施的有效性均未得到有效性驗證，需要針對儲能電站的消防安全進行系統性深入性的研究。
目前，在國內，從法規方面看，汽車標準比較活躍，從2014年發展新能源汽車一直到現在出臺了不少關于電動汽車安全方面的交通行業標準。時間較近的法規中，《城市公共汽電車車輛專用安全設施技術要求》（JT/T1240-2019）規定，鋰電池箱應配置具有熱失控預警、火災報警及火災抑制功能的鋰電池箱火災報警和防護裝置；GB《電動汽車用動力蓄電池安全要求》標準僅考慮電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統最基本的安全要求以提供對人身的安全保護，不涉及生產和運輸安全，也不涉及性能和功能特性。
在國外，美國鋰電池儲能項目建設進展相對緩慢，消防安全問題成為主要阻力之一；德國政府盡管并沒有限制儲能系統應用于室內，但也明確提出德國儲能市場雖趨于成熟，但安全規則的標準化工作仍在同步進行；日本為促進儲能技術應用，一些涉及儲能的審批程序雖逐步簡化，但仍通過有關指南和條例規范儲能技術應用，包括火災與災害管理局、內政和通信部制定的消防條例和防火條例，都對危險物質和大規模儲能電池進行了相應的規定。
熱失控預警研究
在國內，部分團隊對熱失控及熱擴展早期形成識別方法進行了研究，北京理工大學對于電芯配組的功率、內阻、容量、極化、溫升、電壓、自放電率等參數進行了研究； 清華大學開展了基于內阻變化的熱失控探測研究；沈陽消防研究所開展了電動汽車電氣火災防護技術研究；天津消防研究所開展不同滅火藥劑對電池火災抑制效果的研究；煙臺創為開展了多傳感器融合的熱失控預警技術研究，并成功應用于多家新能源客車廠和儲能電站 ；中國科學技術大學研究了七氟丙烷等滅火劑對鋰電池火災的滅火效率 。
黃丁來表示，過充是鋰離子電池在使用過程中可能面臨的濫用場景，鋰離子電池發生過充時主要會發生以下反應：1）層狀正極材料因為過度脫鋰而發生結構的坍塌；2）正極材料電勢過高，引起電解液的氧化分解；3）過量的Li導致負極表面析出金屬Li。
儲能安全防護措施
火災事故一旦發生就會造成嚴重后果，黃丁來表示，從內部安全、外部安全設計、早期熱失控預警、防護技術及控制、外部消防接口等五個方面對儲能安全進行防護尤為重要。
在內部安全方面，可添加對電池電化學性能影響小的阻燃添加劑，做好熱失控阻隔設計，發展的“三明治”式結構阻隔方法能夠有效阻隔電池組內的熱失控傳播。
在外部安全設計方面，可以從1）電氣系統的安全設計；2）BMS在線熱管理及干預（干預包括：切斷充電電源、降低功率等）；3）電解液泄漏檢測發現早期隱患；4）綜合熱管理系統保證電池工作在正常溫度等方面著手。
早期熱失控預警則可以根據電池熱失控前表征參數體系體系，進行早期的熱失控探測。同時，加強系統的聯動控制（如BMS、PCS、空調等聯動控制）。
在防護技術及控制方面，可采取電池系統安全防護技術和防護裝置聯動控制策略，進行PACK箱體的熱擴展防護，撲滅初期電池火災，延遲熱失控傳播時間。
最后，設計外部消防接口，對接消防車全淹沒式消防設計。
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