华为智能组串式储能系统安全设计关键技术- 20231017（4：3）_8029.pdf

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1、Huawei Confidential1华为数字能源公司中国区高级储能解决方案经理 杨 志 智能组串式储能系统安全设计关键技术Huawei Confidential2目录第一部分锂电池介绍第二部分全球储能安全事故回顾与思考第三部分华为智能组串式储能安全设计Huawei Confidential3储能锂电池介绍类型钴酸锂磷酸铁锂锰酸锂三元锂缩写LCOLFPLMONCM111NCM523NCM622NCM811NCA结构层状结构橄榄石结构尖晶石结构层状结构能量密度(Wh/kg)150165170180180230245300平台电压（V)3.853.23.83.63.653.653.653.65特

2、点较平均怕低温怕高温较为平均循环性能1500120001000300020001500安全差高较高较高中较差差差成本Co价高最低低Co含量降低，BOM成本降低制备环境需求高，制造成本增加应用场景3C应用领域电动汽车储能领域电动汽车电动汽车储能领域23年1-8月全国储能锂电池产量110个GWh，超过22年全年产量100GWh51家电池企业产能规模超过10GWh，百亿级项目32个23年H1新增投运储能项目8GW/16.7GWh，超过22年全年7.3GW/15.9GWhHuawei Confidential4锂电池结构及工作原理类型外观结构优点缺点圆柱能量密度高尺寸小成本低散热好能量密度上升空间小监

3、控管理难度大软包能量密度高重量轻内阻小机械强度差封口工艺难散热难度高一致性差方形可靠性好更安全装配性好工艺要求高散热难度高型号太多锂电池按壳体及外形分类锂电池的工作原理锂电池充放电实质：Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌充电时，Li+从正极脱出，嵌入负极；放电时，Li+从负极脱出，嵌入正极正极反应：LiFePO4 Li1-xFePO4+xLi+xe-；负极反应：xLi+xe-+6C LixC6；总反应式：LiFePO4+6xC Li1-xFePO4+LixC6。充电放电充电放电充电放电Huawei Confidential5锂电池热失控及演变路径DCDC短路起火连接点发热/拉弧外部高温/明火外

4、部高温主回路线缆破损短路模组端子绝缘失效系统浸水/凝露短路系统负载短路电池箱体搭接反接短路外短路采样故障BMS软/硬件故障并联模组/簇偏流环流过压/过流/过放U制造极片毛刺极柱与壳体搭接过渡金属溶出析锂内短路内部缺陷制造异物循环变形异物刺入异物刺入循环膨胀运输振动/冲击安装跌落外力形变失效诱因温度升高失效中间态开阀大面积内短路快速升温隔膜融化正负极短接内短路安全失效热失控热扩散爆燃锂电池在无外部激源时也可能出现热失控锂离子电池发生热失控主要是由于内部产热远高于散热速率，在锂离子电池的内部积攒了大量的热量，从而引起连锁反应，导致电池起火和爆炸。锂电池热失控演变路径：Huawei Confiden

5、tial6目录第一部分锂电池介绍第二部分全球储能安全事故回顾与思考第三部分华为智能组串式储能安全设计Huawei Confidential7电化学储能安全事故回顾与思考电芯选择、系统运行状态、电站投运时间、存量电站数量、项目类型近7年全球电化学储能安全事故统计(70起+)注：数据取自储能与电力市场相关文章Huawei Confidential8电化学储能安全事故回顾与思考方案设计设备选型制造测试调试运维储能电池本体缺陷电气设备选型不当设备老化储能系统防护不足系统监控管理人员操作不当施工质量方案设计不合理安全设计问题Huawei Confidential9电化学储能安全标准与规定规定了电化学储能

6、电站设备设施、运行维护、检修试验、应急处置的安全要求。储能系统最小保护单元为电池模块等要求。储能系统具备簇级隔离控制和故障告警上报、就地故障隔离等功能；储能系统电池选择要求等；2023年修订100项以上新型储能重点标准，初步形成标准体系，支撑新型储能商业化发展；储能安全相关标准21项，储能安全不断受到行业重视，保障储能行业安全稳步发展。Huawei Confidential10目录第一部分锂电池介绍第二部分全球储能安全事故回顾与思考第三部分华为智能组串式储能安全设计Huawei Confidential11华为智能组串式储能八大安全设计严格电芯选型及认证提升电芯安全性能电芯智能内短路检测故障识