规模化的电池储能技术

近日，中国电科院新能源与储能运行控制国家重点实验室举行了2018年科技开放日活动，来自中国农业大学、华北电力大学等高校及企业的参观者走进电池储能技术实验室。

由于电池储能技术实验室致力于大规模储能技术的研发，与人民生产生活紧密相连，吸引了参观者的极大关注。

研究测试电池内外部特性

在电池外特性实验区，技术人员向参观者介绍了各种不同规格的环境模拟试验箱和电池充放电测试仪。

实验区的所有充放电测试仪都可以通过监控室的控制平台进行控制，从而实现不同的充放电程序和运行工况调控。

将电池放入环境模拟箱中设置环境条件，对电池进行充放电测试，就可以得到电池在一定条件下的放电容量、能量密度、循环寿命、功率特性、失效表现等外在特性参数。

电池内特性测试区配备了完整的电池内特性测试平台，可研究电池关键材料微观组织、结构、元素组成、热力学特征。

实验人员通过对各项内特征参数在使用中、失效后进行对比，可获得失效形式和影响因素，从电池内特性的角度对现有电池的性能和优缺点进行分析评估，对确定电池的使用原则和性能改进具有非常重要的作用。

据技术人员介绍，电池安全问题的核心是内部反应的恶化。实验室通过搭建电池外特性和内特性检测平台，将电池的外特性参数和内特性参数相结合，研究锂离子电池内外特性耦合关系，建立电池状态评估分析系统，为锂离子电池的大规模储能应用提供了安全保障。

评估电池安全风险

目前电池安全是全民关注的共同话题，据技术人员介绍，电池产生安全性问题主要归结于两个方面：一是电池自身特点，二是由突发外部事件或电池应用不当。

电池体系内存在一系列潜在的放热反应，是诱发电池安全问题的根本原因。

如果电池使用中遭遇一些突发事件或人为使用不当，如发生过充、硬物穿刺、挤压、高温，容易导致电极、电解液、隔膜等材料发生一系列物理化学反应，如正极分解、隔膜破损导致内短路等，这些反应产生大量热量，一旦热量不能及时散失，就会发生电池的热失控，导致电池起火爆炸。

技术人员特别叮嘱，一旦电池发生燃烧爆炸，要特别注意防范爆炸产生的碎片、烟雾及冲击波，保障人身安全。

此外，技术人员还从电力储能和电动汽车两种应用场景出发，向参观者说明了不同场景下电池安全性评价技术的关注点、安全问题模拟方法。

电池储能技术实验室介绍

中国电科院电池储能技术实验室是新能源与储能运行控制国家重点实验室的重要组成部分，是国内外少数专门针对电池储能技术进行体系化和系统化的研究试验平台之一，同时具备电池材料、单体、模块、系统的研究开发与测试能力。实验室整体研究实验能力处于国内外领先水平。

实验室聚焦大规模储能技术领域，目前在新型储能电池本体关键技术、电池内外特性及检测评价技术、储能电池系统集成技术、电池储能系统应用基础理论、储能电站运行维护技术5个研究方向上开展技术攻关，着力解决规模化储能中的关键技术和工程应用难点。相关成果为保障电池大规模应用时的安全运行，为电池储能技术的实用化和产业化打下了坚实基础，为“智能电网”研发提供了强大的技术支撑。

实验室还开展电池产品的检测工作，建立了科学、完善的电池评价体系，为电池相关的用户提供技术服务平台，进行产品技术研究与性能测试，促进产品创新与技术升级，推动电池储能领域的健康发展。

2015年，电池储能技术实验室通过了CNAS/CMA认证资质。实验室一方面为电池储能相关的科学研究提供强有力的研究试验平台;另一方面也开展电池储能领域的专业检测业务，可进行储能及动力电池、直流电源、设备电源等相关产品的试验检测、实验研究和机理分析。

目前该实验室已建设了国内首套储能专用锂离子电池安全专项检测平台，与电池内外特性研究平台配套，形成了一条覆盖储能电池完整体系的综合性测试平台。

实验室已经与多家国内外主流电池生厂企业、应用单位、研究机构建立了广泛深入的合作关系，进行电池性能测试、产品定型关键参数测评、应用可行性评价等，为相关产品的创新、产品性能提升和技术升级提供了巨大的指导作用。