低压条件下分布式储能系统锂离子电池燃烧失控风险预警

李志雷，沈学良，刘海峰，杨欣可，沙云鹏

(1.国网雄安新区供电公司，河北 雄安新区 071000；2.平高集团有限公司，河南 平顶山 467000)

0 引言

目前的化学储能设备，多采用锂离子电池[1]。锂离子电池具有无污染、充电电压高、比能量大和可循环使用的特点。但锂离子电池的使用安全问题随之出现。锂离子电池在充放电时，锂金属处于活泼状态，锂负极的表面极易形成锂枝晶，而这些物质中的锂，却不再参与电量的产生，而是刺破隔膜引发内部短路现象，生成大量热量后，就会出现电池燃烧热失控问题，影响整个供电公司的安全[2]。

因此,文献[3]设计一个基于灰色支持向量机的风险预警模型；文献[4]构建一个基于时间相依Cox回归的预警模型。但是这2个模型在实际应用中均表现出了预警时间较长弊端。此次研究在传统模型的基础上，重新提取锂离子电池燃烧失控特性，以期加强模型的预警效果。

1 分布式储能系统锂离子电池燃烧失控风险预警模型

1.1 锂离子电池热失控扩展规律

低压环境中，锂离子电池在外部加热条件下，均能发生热失控。锂电池是由正负极材料、电解液和隔膜组成。其中，正极材料主要为含锂的金属氧化物，具备层状结构、尖晶石结构和橄榄石结构；负极材料包括无定型碳、石墨化碳和硅基材料。分布式储能系统锂离子电池，在低压条件影响下，通过内部和外部因素耦合会产生燃烧现象。锂离子电池充放电工作效果如图1所示[5]。

图1 锂离子电池充放电工作效果