安全是锂电高质量发展前提
日期:2024-11-24 作者: 成功案例
6月24日上午,韩国京畿道华城市AriCell电池厂发生火灾,事故造成23人遇难,8人受伤。火灾发生后,当地消防部门调集145名消防人员和50台设备开展灭火工作。初步调查显示锂电池快速起火引发工厂火灾,因锂电池起火难以用常规方式完全扑灭,且火势较大,灭火工作进展不顺。大火持续燃烧了4小时40多分钟,直至下午3点10分火势才得以控制。韩媒称这是“有史以来最严重的化工厂事故”。
锂电是近年来全球火灾事故的重灾区,其电芯内在缺陷、电池组装工艺、充电设备故障以及外部环境等因素都可能诱发安全事故。中国是锂电池生产大国,锂电行业更要引以为戒,切实守好安全底线,以高水平安全护航中国锂电高质量发展。
Aricell为一家锂亚硫酰氯电池专业制造商,目前其官网已没办法打开。公开资料显示,该企业成立于2020年5月,是韩交所上市公司S—Connect的子公司。
“Aricell电池厂主体业务领域是锂亚硫酰氯电池,该类电池属于一次锂电池,用完替换,不可充电,不同于我们常说的锂离子电池。按理来说,不应该出现这样的事故。”锂电产业研究机构真锂研究创始人墨柯向《中国能源报》记者表示,电池存储过程中发生火灾事件的可能性要低于使用的过程,但如果仓储环境不佳,或仓库管理缺少突发事件预案,也会导致安全事故发生。
锂亚硫酰氯电池是锂电池的一种,采用锂金属或锂合金作为负极材料,液态亚硫酰氯同时为正极材料和电解液。在这种结构下,负极表面能形成一层致密的具有电子绝缘性的氯化锂(LiCl)保护膜,使得锂在电解液中十分稳定,且电池年自放电电流小于1%,储存寿命达10年以上。具有高单位体积内的包含的能量、低自放电率等优点,大范围的应用于水表、电表、医疗设施等领域。
亿纬锂能是我国主要是做锂亚硫酰氯电池生产的企业之一,该公司有关人员接受各个媒体采访时曾表示,“锂亚电池能量非常高,电池威力接近于炸弹,危险非常大。当测试电池短路发生爆炸时,会把电池外的铁盒子炸裂。”金属锂的高反应活性,带来了电池稳定性和安全性的双重挑战,如何让极度活跃的金属锂在电池里的反应变得稳定可控是个挑战。目前,中国企业已开发出金属锂电极表面钝化膜精细调控技术,以及大规模电极制造工艺破解了上述问题。
业内人士向记者表示,相较于大范围的应用于新能源汽车和储能领域的锂离子电池,锂亚硫酰氯市场热度和规模还较小。Aricell年产能5吉瓦时,约占韩国电池年总产能的1.25%,整体体量规模不大,预计对行业供需格局影响有限,但此次火灾再次敲响锂电安全的警钟。
值得注意的是,今年以来,全球已发生多起锂电池相关的火灾、爆炸事故。2月,法国图卢兹一电池回收厂突发火灾,导致3000平方米的建筑物被完全烧毁;4月,德国尼尔莫尔商业区的锂电池储能集装箱发生起火事故,致使两名消防人员受伤,造成50万欧元财产损失;5月,美国加利福尼亚州的Gateaway储能电站发生火灾,加州消防局出动40名消防员和5辆消防车处置火情,大火被扑灭后几经复燃,持续燃烧了近两周。
造成锂电火灾事故的原因不能一概而论,但当前锂电行业激烈的价格竞争,让从业者忧心忡忡。“可能市场之间的竞争加剧会带来电池价格实惠公道了5%—10%,但是却带来了巨大的隐患。”在6月25日召开的夏季达沃斯论坛上,全球锂电池有突出贡献的公司宁德时代董事长曾毓群谈到AriCell电池厂事故时指出,电池从设计、制造到应用、运输的每一个环节,安全都是重中之重。“我所担心的是,相当一部分企业还缺乏深入的分析和洞察技术,还没解决其安全问题。如果这些电池大量投入到正常的使用中,可能会引发火灾或爆炸等一系列灾难。”
墨柯坦言,此前碳酸锂价格较高时,有的电池厂用工业级碳酸锂作为磷酸铁锂材料生产电池,但工业级碳酸锂纯度低于电池级碳酸锂,这就非常有可能导致安全问题的发生。电池生产下线后,通常会根据电池品质分为A、B、C类,如果电池厂以次充好,将C品充作A品交付,就给之后项目应用埋下隐患。
厦门大学中国能源经济研究中心教授孙传旺向《中国能源报》记者表示,引发锂电安全事故的因素,除了生产的全部过程的安全风险隐患外,不正确使用也是重要原因。在设计和生产阶段,电池的正负极材料和电解液质量直接决定了电池的性能和安全性,制作的完整过程中若监管不当可能会致使材料存在缺陷。在用户使用阶段,过充、过放、高温下存放等行为都有可能导致锂电池内部反应异常并产生大量热量,出现热失控现象,进而引发起火和爆炸。
“锂电安全事故频发反映出行业安全标准和相关规范还存在不足,对于锂电池的正确使用和安全知识的普及程度也还不够,使锂电池在生产、储存、使用等环节存在安全风险隐患。”孙传旺称。
孙传旺指出,企业是安全第一责任人,要在设计生产方面持续下功夫,积极开展电池材料和生产的基本工艺方面的研发创新,严格执行行业统一的安全标准,规范产品安全要求和测试方法,同时也加强对锂电池设计、生产、储运等全流程的监管。
安全问题已得到中国锂电企业格外的重视。比如,宁德时代参照核电站的安全设计理念,在材料选择、开发设计、极限制造、实证测试等方面,构建了多级安全体系。远景储能则提出“预防为主,防消结合”理念,构建了“电芯—Pack—系统级”三道防火墙,打造超安全解决方案。
业内人士提醒,锂电安全必然的联系到人民群众的生命财产安全,对其安全性的要求再高、再严都不为过。在市场之间的竞争激烈的当下,企业更要坚守安全生产底线,以技术引领市场,护航中国锂电行业做大做强、行稳致远。