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      歐盟科學院院士孫金華: 保障電化學儲能安全 助力雙碳目標實現
      2022-06-07

      5月28日,在國軒高科第十一屆科技大會上,歐盟科學院院士、中國科學技術大學教授孫金華應邀現場出席并以《保障電化學儲能安全助力雙碳目標實現》為題,做了主旨演講,分析電化學儲能安全問題。

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      孫金華院士指出,中國目前的儲能現狀是,截至2020年底,中國的儲能大概接近90%,還是抽水蓄能,電化學儲能占到不到10%,但是就在這個不到10%的這個電化學儲能當中,鋰離子電池的儲能又占到90%。那么現在的鋰離子電池的這個儲能的總裝機容量已經達到快3GWh了。未來的發展的話,鋰離子電池是一個重要方向。

      就如何來切實解決電化學儲能電站的痛點問題,保障行業健康發展,孫金華院士圍繞電池開發、電池應用和火災處置三方面進行了闡釋。

      本體安全。開發高安全電池,降低發生熱失控的概率,這是第一道防線。在電池本質安全技術方面,研發兼備化學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進行系統研究,把對研究進行了一些數學處理方法,并從10個反應中看到引起電池熱失控的主導因素,從這些主導因素入手去研究電池安全。

      過程安全。在電池過程安全方面,研發適用于電池使用全過程的故障診斷技術,以及基于多參數融合的熱失控多級預警技術。需要從電池熱失控孕育機制、熱失控過程的內在規律和表觀參數特熱失控預測模型等入手,研發基于多參數融合的多級預警技術,實現鋰電池熱失控故障隱患的極早期發現,以便進行早期處置和隱患排除,將火災事故消滅在萌芽狀態。

      消防安全。萬一火災事故發生了,我們要第一時間就盡快的把它撲滅,并且要防止它復燃。鋰離子電池著火,和建筑可燃物等一般材料的著火不一樣,它是在電池內部先開始發生化學反應,電池內部溫度升高,然后產生大量的氣體,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,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部的化學反應,防止電池復燃,從而降低事故的后果。


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