锂离子电池储能电柜使用水灭火产氢分析研究_张宏.pdfVIP

第12卷第10期储能科学与技术Vol.12No.10

2023年10月EnergyStorageScienceandTechnologyOct.2023

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■储能系统与工程

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锂离子电池储能电柜使用水灭火产氢分析研究

张宏，种晋，蒋锦辉，陈亭枫，刘子华，钟芳祥，章晓伟

（宁德时代新能源科技股份有限公司，福建宁德352000）

摘要：“双碳”目标的提出给我国锂电储能行业发展带来了新机遇，随之而来的储能电柜热失控问题也日渐凸

显。消防水由于兼具易得性、有效性及经济性三大属性，成为处置锂离子电池火灾最常规的手段，但应对高压

储能电柜火灾时电解产氢的问题使其安全性受到质疑。本工作在广泛调研的基础上，采用理论分析及定量计算的

方法建立了不同边界情况下储能电柜电解产氢速率及产氢浓度的模型，以此探究利用不同水质处置储能电柜热失

控方案的安全性。结果表明：(1)储能电柜电解产氢速率受多种因素影响。其中，电化学参数对产氢速率的影响很

小，而水质电导率、电柜绝缘保护及电解温度等对产氢速率影响较大，是影响产氢速率的关键因素；(2)以市场上

主流的两种预制舱式储能集装箱为例，在极端条件下(水温为90℃；内部所有储能电柜浸水，电柜及电箱绝缘保

护均被破坏；内部通风失效，无通风)：①使用自来水水质灭火时，持续3h，其氢气浓度仍远小于爆炸下限，具

备灭火可行性；②使用海水水质灭火时，持续1h，其氢气浓度小于爆炸下限，配合通风措施，具备灭火可行

性；③使用工业碱水水质(30%KOH溶液)灭火时，产生的氢气浓度会大于爆炸下限，安全风险较大。

关键词：储能电柜；热失控；电解产氢；储能安全

doi：10.19799/ki.2095-4239.2023.0394

中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）10-3145-10

Analysisandresearchonhydrogenproductionfromusing

watertoextinguishtheenergystoragecabinetof

lithium-ionbatteries

ZHANGHong,CHONGJin,JIANGJinhui,CHENTingfeng,LIUZihua,ZHONGFangxiang,

ZHANGXiaowei

(ContemporaryAmperexTechnologyCo.,Limited,Ningde352000,Fujian,China)

Abstract:Theproposalofthedual-carbongoalbroughtnewopportunitiestothedevelopment

ofChinaslithium-ionenergystorage