轉(zhuǎn)載。
在2050年全球“凈零”排放愿景的驅(qū)動(dòng)下，能源轉(zhuǎn)型加速，再生能源和綠色能源的應(yīng)用發(fā)展勢(shì)不可擋。然而，受限再生能源和綠色能源的不穩(wěn)定性，以及能源用戶對(duì)能源需求和使用的限制，具備"消峰填谷"特點(diǎn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用來穩(wěn)定智能電網(wǎng)的電力供應(yīng)質(zhì)量。此外，鋰電池的應(yīng)用，已深入人們的日常生活，從消費(fèi)性電子產(chǎn)品如隨身耳機(jī)、手機(jī)、充電寶等，至交通應(yīng)用的電動(dòng)車、電動(dòng)巴士、充電設(shè)施、儲(chǔ)能站，甚至擴(kuò)及于鐵路、船舶、和航天領(lǐng)域的運(yùn)用，新型態(tài)的鋰生活和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在整體的綠色經(jīng)濟(jì)中，扮演著不可或缺的重要角色。
儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全問題
在過去的幾年里，全球發(fā)生數(shù)起儲(chǔ)能系統(tǒng)重大火災(zāi)事故，如2021年7月澳大利亞穆拉波爾的特斯拉大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)事故(如下圖)、7月19日美國(guó)Grand Ridge電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)事故、4月6日韓國(guó)忠清南道洪城郡的太陽能儲(chǔ)能設(shè)施火災(zāi)事故，2022年1月12日韓國(guó)蔚山SK能源公司的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)事故。
根據(jù)新堡大學(xué)教授保羅克里斯藤森的說法，自2018年以來，共發(fā)生超過38起大型鋰離子電池火災(zāi)事故。2019年亞利桑那州一儲(chǔ)能設(shè)施爆炸事故造成四人重傷，杰西·羅曼(Jesse Roman)在分享事故經(jīng)驗(yàn)時(shí)，給出如下中肯陳述：
上述陳述，簡(jiǎn)言之就是“治標(biāo)不治本”。這段話中所提到的熱失控(Thermal Runaway)，無疑是鋰離子電池應(yīng)關(guān)注的首要安全問題，其源自于鋰離子電池過度充電或遭受外力時(shí)產(chǎn)生的熱量和混合氣體，混合氣體以蒸氣形式釋放，可被點(diǎn)燃或引發(fā)爆炸。
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)危害
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)一般包括以下項(xiàng)：電池存放貨柜、電池模塊、電池管理系統(tǒng)、高壓直流電系統(tǒng)、低壓輔助電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)（如設(shè)施供電、環(huán)境控制、空調(diào)、門禁、異常監(jiān)控、通訊等）、消防系統(tǒng)、不斷電系統(tǒng)等。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)考慮的危害至少包括：
存在設(shè)備的主體部件和導(dǎo)電部件之間；或存在人體與地、水或設(shè)備的導(dǎo)電部件之間，由于電能的意外釋放導(dǎo)致的人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失，如電擊。
2.機(jī)械危害
在相對(duì)尖銳的設(shè)備邊緣和角落的人員活動(dòng)，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)、部件運(yùn)動(dòng)與人體直接或間接的接觸，產(chǎn)生的夾擊、碰撞、剪切、卷入、絞入、碾壓、刺傷、物體打擊等形式的傷害。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的機(jī)械傷害主要存在于設(shè)備安裝、零部件更換、故障處理、設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)等作業(yè)活動(dòng)中。常見的儲(chǔ)能系統(tǒng)導(dǎo)致機(jī)械傷害的原因包括組件松動(dòng)、爆炸或內(nèi)爆、墻壁或天花板或機(jī)架安裝裝置故障、推車或架子不穩(wěn)定或故障、機(jī)械振動(dòng)引起的位移、起重或吊裝事故導(dǎo)致。
3.火災(zāi)危害
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)使用或釋放的物質(zhì)，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)附近的物料或電池儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)造中使用的物料都可能引起火災(zāi)。例如存在批量鋰離子電池的儲(chǔ)能電站，鋰離子電池容易發(fā)生電池內(nèi)部短路從而導(dǎo)致自燃。一節(jié)電池是由正極和負(fù)極組成，電池內(nèi)部通過隔膜做到正負(fù)極之間的絕緣，電解質(zhì)起到鋰離子的傳導(dǎo)作用。如果隔膜損壞就會(huì)正負(fù)極短路，會(huì)持續(xù)放熱，熱量積聚會(huì)加劇分解電池內(nèi)部的所有結(jié)構(gòu)，放出更多的熱，導(dǎo)致電池自燃，一節(jié)電池自燃又會(huì)熱擴(kuò)散給周邊其他電池。而電解液本身是易燃溶劑，極易燃燒，這就是鋰電池起火后會(huì)迅猛發(fā)展的原因，同時(shí)電池分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w和氧氣，也會(huì)加劇燃燒。
4.爆炸危害
爆炸包括物理性爆炸，如沸騰液體膨脹蒸氣爆炸(Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, BLEVE)；化學(xué)性爆炸，可能是由放熱化學(xué)反應(yīng)的失控或不穩(wěn)定物質(zhì)的分解引起的。儲(chǔ)能系統(tǒng)可能的爆炸包括可燃?xì)怏w意外釋放點(diǎn)燃爆炸等。
5.溫度危害
吸入熱煙會(huì)導(dǎo)致燒傷，暴露于熱輻射下會(huì)灼傷皮膚，長(zhǎng)時(shí)間在高溫下工作會(huì)導(dǎo)致中暑。
6.電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)危害
電弧，充當(dāng)點(diǎn)火源，在爆炸性環(huán)境中的危險(xiǎn)區(qū)域可能點(diǎn)燃易燃材料；電磁輻射引起的健康傷害。
7.化學(xué)危害
與強(qiáng)酸或生物堿或其他腐蝕性物質(zhì)接觸會(huì)灼傷皮膚和更深的組織；通過皮膚吸入，吞咽或吸收有毒化學(xué)物質(zhì)也有立即和長(zhǎng)期的健康影響。化學(xué)危害由以下因素導(dǎo)致：
可能是由火災(zāi)引起的（例如，燃燒產(chǎn)物的毒性）
可能不是由火災(zāi)引起的（例如，在正常生產(chǎn)或操作維護(hù)過程中產(chǎn)生的廢水）
在正常或異常條件下，透過將化學(xué)物質(zhì)加熱到超過分解溫度而引起的。
8.其他不利工作環(huán)境
如噪音、振動(dòng)、粉塵等不利環(huán)境條件下導(dǎo)致的職業(yè)傷害。
