赵蓝天， 金阳， 赵智兴， 孙磊， 郭东亮， 刘洋

(1. 郑州大学电气工程学院电网储能与电池应用研究中心，河南 郑州 450001；2. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏 南京 211103)

0 引言

随着电化学与储能技术的不断进步，电池储能技术日益发展并不断完善[1—7]。在各种锂电池中，磷酸铁锂电池[8—14]因其能量密度高和可靠安全等特点，不仅可应用于电动汽车行业，在储能电站中也具有很好的发展前景。而实际应用中，磷酸铁锂电池易于过充，电池内部发生化学反应而不断产热，热量聚集，最终导致热失控[15—19]引起火灾，给储能电站带来巨大的人员与经济损失。文献[20]通过结合多通道电池循环仪和加速量热仪,研究绝热条件下商业化的LiCoO2+ Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2/C + SiOx过充期间的动态热行为。结果表明，拐点电压和最大电压随着电流速率的增加而线性增加，电池应在拐点电压后的2 min内采取有效方法来冷却电池，防止热失控。文献[21]以剩余容量为80%的软包磷酸铁锂电池为研究对象，分别对电池在低温和常温循环状态下进行热失控分析，发现低温下电池充放电循环更容易产生锂枝晶，造成化学性质发生不可逆衰退。

针对电池热失控引起的火灾消防问题，我国已研究并试验了多种灭火剂[22—23]的灭火效果。文献[24]通过对磷酸铁锂电池燃烧特性、火灾危险等级等进行研究，梳理了不同灭火剂灭火效果，为锂离子储能电池的大规模应用提供了有效支持。但上述文献仅局限于单体或是模组级的磷酸铁锂电池热失控及灭火研究，而在储能电站应用中电池是成簇的[25]，并不能准确、有效反映大规模应用磷酸铁锂电池的储能电站的真实情况。……