保障电化学储能安全 助力双碳目标实现

在国轩高科第十一届科技大会上，欧盟科学院院士、中国科学技术大学教授孙金华应邀现场出席并以《保障电化学储能安全助力双碳目标实现》为题，做了主旨演讲，分析电化学储能安全问题。

孙金华院士指出，中国目前的储能现状是，截至2020年底，中国的储能大概接近90%，还是抽水蓄能，电化学储能占到不到10%，但是就在这个不到10%的这个电化学储能当中，锂离子电池的储能又占到90%。那么现在的锂离子电池的这个储能的总装机容量已经达到快3GWh了。未来的发展的话，锂离子电池是一个重要方向。

就如何来切实解决电化学储能电站的痛点问题，保障行业健康发展，孙金华院士围绕电池开发、电池应用和火灾处置三方面进行了阐释。

本体安全。开发高安全电池，降低发生热失控的概率，这是第一道防线。在电池本质安全技术方面，研发兼备化学性能和高安全性的难燃和不然电解液，以及安全性较高的正极材料等。孙金华及其团队针对如何实现电池本体安全，从电池正负极材料、电解液、隔膜、SEI膜等方面着手，对电池材料及材料之间的反应进行系统研究，把对研究进行了一些数学处理方法，并从10个反应中看到引起电池热失控的主导因素，从这些主导因素入手去研究电池安全。

过程安全。在电池过程安全方面，研发适用于电池使用全过程的故障诊断技术，以及基于多参数融合的热失控多级预警技术。需要从电池热失控孕育机制、热失控过程的内在规律和表观参数特热失控预测模型等入手，研发基于多参数融合的多级预警技术，实现锂电池热失控故障隐患的极早期发现，以便进行早期处置和隐患排除，将火灾事故消灭在萌芽状态。

消防安全。万一火灾事故发生了，我们要第一时间就尽快的把它扑灭，并且要防止它复燃。锂离子电池着火，和建筑可燃物等一般材料的着火不一样，它是在电池内部先开始发生化学反应，电池内部温度升高，然后产生大量的气体，气体的压力超过电池泄压阀时它就喷出。这些气体主要是碳酸酯类的电解液，还有隔膜分解一些气体，它遇到空气中的氧气。再加上高温，就会着火，更可怕的是有些锂离子电池的正极材料分解会释放出氧气，所以不仅要迅速扑灭电池火灾，控制火蔓延，同时要对电池进行快速降温，降低直至终止电池内部的化学反应，防止电池复燃，从而降低事故的后果。