目前，储能电站和电池充电器的安全事故时有发生。本文将讨论电化学储能电站的安全风险，发现并分析了已知和未知的问题，并将提出锂电池储能安全的解决方案。

1.液冷产品的技术路线是什么，有什么区别？

目前，很多储能系统集成商推出的液冷产品都不是简单的系统散热，而是高门槛的液冷储能技术。它通过冷却剂的对流直接将热量辐射到电池中。难点还包括如何降低冷却液泄漏的风险，它通过考虑多维度的设计、环境条件、散热要求和可靠性要求，完全可以满足储能电站的电池存储安全要求。

就液冷产品而言，温控企业和储能系统集成商采取的技术路线可以说是一致的。不同厂家应用的基本原理相同，差异主要体现在产品设计的具体实施上，如能效等级、结构布局、核心部件选择、制冷剂类型、电子电气设计等。

与风冷系统相比，液冷系统在热传导、能量密度、安全性、可靠性等方面有明显优势。特别是在解决了风冷系统中电池温度不均匀的问题后，电池模块的循环寿命和可靠性有了很大的提高。

企业在产品设计中应考虑以下两个方面： 一是温控系统自身的火灾风险管理和阻燃性能，不要因为自身的问题而危及储能电站的安全；二是温控系统要为储能电池安全提供稳定可靠的电池冷却方案，保证电池不因温控故障而过热，而以上两点对于温控企业和储能集成商的技术方案要求是一致的。

除了要求温控产品按规定进行优化设计和可靠制造外，还应根据不同储能电站的技术特点，匹配相应的温控方案。温度控制公司和储能系统集成商的液体冷却产品的侧重点会有所不同。温控公司更注重液冷主机的开发，而储能系统集成商集成商则更关注整个电池储能安全系统的温度控制，不仅包括液冷主机的功能，还需要结合电池液冷端的性能，最终目的是很好地满足电池温度的一致性。

目前，一些集成商的液冷方案，温度一致性已经达到了2.5摄氏度以内，电池的寿命也得到了很大的提高。由于温控企业仍然是温控领域最专业的解决方案提供商，相信未来温控企业与系统集成商共同研发液冷系统将是行业的发展趋势。

对于储能电站的安全要求，保持电池温度良好的一致性，在一定程度上可以防止电池 “热失控”，但勉强依靠温控方案的改进并不能有效解决安全隐患。储能电站每次发生安全事故的原因都很复杂。为了保证储能电站更高的安全性，如何从电池、电池管理、温控系统、消防等方面避免、预防、及时控制和zui大限度地减少安全隐患的损失，将是储能电站的健康发展。这将是一个健康发展的行业需求。

目前，储热管理的方式主要有两种：风冷和液冷，各有各的特点。但由于液冷所使用的防冻剂密度是空气的1000倍，比热是空气的4倍，作为热载体与空气冷却相比具有载热能力大、传热效率高的特点，在能量密度较高、充放电速度较快、环境温度变化较大的情况下，对电池热失控的防止更为有效。

现在市场上的液冷产品其实是二者的深度结合，从技术路线上看没有大的区别，基本采用的是液冷单元和Pipeline以及液冷箱的方案。液冷的作用是通过制冷剂与电池之间的热交换，实现对电池的温度控制，使电池能在更合适的温度下工作，延长电池的使用寿命。同时，当电池热失控时，它可以延缓热失控的蔓延时间。但是，它不能防止热失控的发生和蔓延。

无论是温控企业的液冷产品的设计和测试，还是储能系统集成商的使用和测试，都是以满足储能电站的安全要求为前提的。技术路线是一样的，但产品的意识形态是不同的。2021年以前，中国储能系统使用的电池组件主要是风冷产品。自比亚迪率先推出符合中国标准的液冷电池组件后，目前，松下电力、远景能源、科华、天合光能等锂离子电池公司也有相应产品推出。

业内储能系统集成商推出的液冷产品主要是指采用液冷电池模块的电池储能安全产品，毋庸置疑，一些企业的储能变流器产品采用了液冷制冷。与风冷制冷相比，液冷制冷有自己的优势，但也面临新的挑战。

使用液冷制冷的储能电站的安全需要格外注意液体危险防护，主要是在正常使用或维修时系统中存在冷凝水，在相应部位的设计中应考虑较高的污染等级，并采取一些措施防止冷凝水的积聚；在正常运行、设备维修时，软管或其他系统部件（如储液器）松动或脱落，不得有液体泄漏到带电部分或对电气绝缘的影响。封闭式液体密封系统应设有超压安全装置。

液体冷却系统超压安全装置应满足以下要求：安装位置应尽量靠近被保护的液体密封系统；注、排液口到位并有标识，防止释放物溅到任何人身上；释放口到位并有标识，确保装置启动时可能造成危险的部件不进液。冷却装置与被保护部件之间不应有截止阀，冷却装置应具有气水自动分离和排气的功能，电池储存安全系统应能在线监测和显示液体冷却装置循环冷却液的压力和温度。

2.消防设施在电池储能安全建设中的作用是什么？

消防设施的有效性可以限制火灾类型在储能系统某些部位的蔓延，特别是对电池热失控的早期抑制，使事故的范围和程度降到zui低。消防系统不同灭火剂的交替发展，不同预警检测的创新，不同消防控制逻辑的优化更新，都表明消防设施在电化学储能电站中越来越受到重视。

电化学电池储能安全站与传统建筑不同，在有限的空间内存放大量的电池，火灾负荷大，火灾风险高。一旦电池受热失控，就很难扑灭，特别容易形成系统性火灾，烧毁整个容器，甚至发生爆炸。鉴于储能电站的特殊性，消防系统的设置就显得尤为重要。在消防策略上，应立足于早期发现、准确探测、早期准确灭火。

消防设施是被动的。电站发生火灾时，利用消防手段抑制和扑灭火焰，防止火势蔓延，尽量减少火灾损失和人员伤亡，这是消防设施的主要作用。根据蓄电池火灾的特点，可将报警和灭火装置下沉到单体储能模块中，有效抑制火位的上升，防止火势蔓延，并采用冷却吸热的气体灭火方式。

其次，应考虑灭火剂对电池电导率的影响，避免对系统正常运行造成破坏。为保证电池储能安全，在封闭的大型独立储能空间内仍需安装终端消防设施，必须具备快速灭火和长期吸热保护的功能，同时要防止电池火灾的重复燃烧，避免次生灾害和爆炸事故，防止火灾向更高层次蔓延。

2019年，DNV挪威船级社一项关于锂离子电池安全的研究发现，压缩空气泡沫的灭火效果好，尤其是主要灭火性能（包括灭火能力、长期吸热率、短期吸热率）优于其他灭火方式，并具有优良的抗燃性能，在锂电池灭火中将发挥至关重要的作用。

消防设施对电池储能安全站的电气火灾和电池火灾可以起到一定的预警和灭火作用。多种传感器的组合，可以对电池泄漏、热失控进行一定程度的预警，如监测电池可燃气体泄漏、电解液泄漏，及时预警；气体灭火器可以在电池起火时有效扑灭电气火灾，扑灭或减缓火势蔓延；水灭火器可以在火势未得到有效控制时采用水淹式灭火方式，避免造成更大事故。

金属锂是所有已知元素（包括放射性元素）中反应性最强的系列，热失控现象在锂离子电池中很常见，这是锂电池在电池储存安全方面的一个潜在安全问题。另一方面，EMS和PCS是由大量的电子电气元件和高低压线束及其连接部件组成的，但它们也不能被忽视。