近日，美國加利福尼亞州的蓋特韋儲能電站(鋰電池)發(fā)生火災，引發(fā)普遍關注。
儲能電站發(fā)生火災絕非孤例。事實上，這已經(jīng)是第二起引發(fā)全球關注的儲能電站火災事故了。2024年4月27日，德國尼爾莫爾商業(yè)區(qū)的鋰電池儲能集裝箱發(fā)生火災，兩名消防員在救援過程中受傷。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2017—2023年期間，全球至少發(fā)生60起儲能電站火災事故。
西安忠舍天域新能源安全技術有限公司長期致力于解決鋰離子電池熱失控及火災防治安全技術問題。公司創(chuàng)始人周泳5月22日在接受記者采訪時表示，雖然美國儲能電站火災事故原因不明，但從之前發(fā)生的類似火災推斷，鋰電儲能電站失火的主要原因應該是鋰電池熱失控。
所謂熱失控，是指在過充、過放、高溫、外力撞擊等異常情況下，鋰電池內(nèi)部或外部短路。在此過程中，電池內(nèi)部副反應增多，產(chǎn)生的大量熱量若未能及時擴散，會使電池發(fā)生破裂，出現(xiàn)漏氣、漏液、起火現(xiàn)象，最終引發(fā)爆炸。
“同時，電池殼體的破壞也會造成電池內(nèi)部的電解液泄漏。電解液中有機溶劑揮發(fā)性強、極易氣化，產(chǎn)生大量可燃性氣體，進而引起后續(xù)鏈式燃燒反應。”周泳說。
截至目前，蓋特韋儲能電站(鋰電池)發(fā)生的大火已復燃兩次并持續(xù)燃燒足足6天，且沒有跡象表明火勢即將得到全面控制。
為何會復燃?周泳認為，這是由于鋰電池獨特的燃燒特性和化學反應。他介紹，鋰電池內(nèi)部含有易燃的有機電解液和活性物質(zhì)，這些物質(zhì)在燃燒時將釋放大量熱量和有毒易燃氣體。在鋰電池燃燒過程中，內(nèi)部化學反應會持續(xù)進行，即使火勢暫時被控制，電池內(nèi)部的熱量和化學反應仍可能繼續(xù)，導致大火復燃。
除了火勢二次復燃，大火難以遏制也引發(fā)當?shù)孛癖姀V泛擔憂。
周泳表示，一般在處置氣體火災和電氣火災時，首先要切斷氣源和電源，但鋰電池火災是一種新型特殊火災?；鹪丛陔姵貎?nèi)部，滅火劑無法直接接觸火源，高效滅火難以實現(xiàn)。
“此外，鋰電池火災還具有三維復雜性。一旦有電池發(fā)生熱失控，其熱量和氣體釋放會迅速影響周圍電池，形成連鎖反應，進而加劇火勢蔓延，使滅火變得更加困難。”周泳補充說。
鋰電循環(huán)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺“鋰++”戰(zhàn)略總監(jiān)王釗告訴記者，鋰電池燃燒會帶來一系列破壞性后果，包括導致儲能電站主設備換流變壓器損壞，造成大面積停電，同時會釋放大量有毒氣體，如氟化氫、一氧化碳等，對環(huán)境和人員安全構(gòu)成威脅。
如何預防鋰電池火災的發(fā)生?
“首先要加強鋰電池質(zhì)量控制，確保電池設計合理、嚴格把關制造過程，減少電池內(nèi)部缺陷和安全隱患。其次要對鋰電池實行全生命周期的監(jiān)控和管理，對有安全隱患的電池進行及時篩查，確保工作電池處于健康狀態(tài)，降低因前期受到損傷留下‘后遺癥’導致未來再次遇到誘因時表現(xiàn)出突然的熱失控風險。”周泳提醒說。
周泳建議，儲能電站要優(yōu)化電站防火設計，做好電池結(jié)構(gòu)防火隔離、電站建設布局防火間距，留足電池之間的安全空間，確?；馂陌l(fā)生時不會迅速蔓延。
來源：科技日報 記者 薛 巖
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