韩国储能电池起火调查结果

６月１１日上午十点，韩国工信部公布了之前23起储能事故起火调查的结果。


这次事故的调查某种程度上也可以让我们了解一些问题，对我们的储能和电动汽车的长期使用提供一些参考。

备注：储能的事故的高发，其实和它的使用环境很有关系，韩国的储能电站分布来看储能的应用环境其实很差


储能起火事故原因

经过讨论、分析 ，组织和综合相关信息 ，包括对PCS制造、ESS电池系统设计、安装和施工、使用中和起火有关的原因，包含电气和环境因素，总结下来有以下的几个原因:

❶ 电池系统缺陷

❷ 应对绝缘检测的保护系统不够

❸ 储能电站建设完以后管理和维护不够

❹ PCS和ESS之间的综合管理系统不好

调查分析过程

1)电池系统缺陷

通过电池拆解分析确认电池生产过程中存在一些的缺陷，确认许多事故使用同一工厂同一批次生产的电池。结果发现这些同批次的电池里面极片上活性物质的涂层不良等。

备注：下面是与事故电池同批次生产的电池拆解情况


通过复线的办法，制造模拟极板折叠和由于切割而极片断裂电芯，重复充电/放电180多次，然而电池内没有因内短路导致起火。

2)应对绝缘检测的保护系统不够

直流侧短路：根据经验考虑，做测试模拟电池系统中各个部分对外短路的情况，包括直流接触器击穿、Busbar与外部绝缘失效造成电弧、交流输入端电线烧坏

ㅇ作为重复该测试的结果，证实当电池直流接触器的绝缘性能降低时可能发生火灾


3)储能电站建设完以后管理和维护不够

水分和粉尘测试：基于在空调周围发现熔化痕迹的情况，通过模拟电池系统上的水分，灰尘和盐水等环境来测试绝缘性能降低的可能性的结果， 性能恶化时发生火灾。

备注：用温度交变试验和雷击的浪涌没有出现问题


4)PCS和ESS之间的综合管理系统不好

在调研中发现，整个维护人员对BMS、PMS和EMS之间的信息共享没有做的很好，PCS没有和电池保护系统操作顺序协调好，在PCS故障排除后没有检查电池状态的情况下重启系统，导致系统在AC交流侧和DC直流侧之间的冲突。


ESS火灾事故调查结果

① 电池保护系统不足：当发生电池滥用比如接地故障或过流的时候，电池系统熔丝没有快速的切断电流，导致了直流接触器劣化，会导致Busbar和机架的二次短路，引发火灾

② 运行环境管理不善 ：在山区和沿海地区安装ESS的情况下，电池系统暴露于大量灰尘和冷凝水的恶劣环境中

冷凝水+灰尘形成了破坏了绝缘性，导致局部短路，可能引发火灾

一些采用风冷的风扇，会加剧水分和灰尘的传播

③ 安装和管理 ：电池存放出问题或者接线错误等确认可能发生火灾。

④ 综合管理不足 ： EMS、PMS 和BMS，是不同公司的产品，不能有机的把系统整合好

⑤ 电池中发现的一些缺陷，电池内微短路可能增大火灾发生的概率


小结：这份韩文的报告看得我累死，这里面有几个因素还是很有价值的，比如过流如果在熔丝阈值之下，引发Busbar的二次短路，还有在水分进入电池系统引发的局部短路，当电池失去IP的防护，它在粉尘+盐分+水的作用下，就比较头疼了。