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锂离子电池储能系统安全揭秘
2021-05-11 13:57:31· 来源：DEKRA德凯
锂离子电池技术的发展和应用可谓炙手可热，市场需求持续增加，作为其重要的应用之一，电池储能系统应运而生，包括小型的家庭储能、大型的工业和商业储能，以及超
锂离子电池技术的发展和应用可谓炙手可热，市场需求持续增加，作为其重要的应用之一，电池储能系统应运而生，包括小型的家庭储能、大型的工业和商业储能，以及超大型储能电站。伴随着各类储能系统爆发式的交付和使用，锂离子电池储能系统的安全事件及其安全隐患引起诸方更加密切的关注，哪些是我们应该关注的内容？如何进行安全评估？有什么规范和要求可以遵循？今天，就让我们为您一一揭秘。
关注的内容：
• 储能电池的安全质量；
• 储能系统的电气拓扑；
• 电池管理系统的可靠性；
• 内外部连接线的合理布局；
• 系统安装的防火设计；
• 监控、预警、灭火、应急系统的联动及其有效性；
• 使用环境的适应考量；
• 运维管理制度的制定和落实。
安全的评估：
依据一定的规范，对产品进行安全验证和评估，其合规结果将大大增强制造商和利益相关方的安全信心。规范一般考虑包括正常使用环境和条件、可预见的非正常环境和条件下，如何识别产品是否安全、安全风险如何。对锂离子电池储能系统，一般从几个层面考虑并评估其安全性：
• 选材级别的固有安全考虑；
• 电芯级别的热失控考虑；
• 模组、层架、系统级别的热失控及火蔓延考虑；
• 各层级的感应、监控及灭火系统考虑；
• 安全警示语等。
国际的规范：
具体测试和评估的规范，我们可以借鉴、采用国际及成熟国家和地区，对于电池储能系统的法规和标准，举例如下：
• 2012年7月，日本发布了工业用二次锂电池和蓄电池安全性要求和试验标准JIS C8715-2-2012；
• 2016年11月，美国发布了储能系统和设备标准ANSI/UL 9540:2016，于2017年11月发布了针对电池储能系统中评估热失控火灾蔓延的安全试验方法标准UL 9540A:2017；
• 2017年2月，国际电工委员会（IEC）发布了工业储能电池标准IEC 62619:2017并在2020年3月发布了电能储存系统的电池要求标准IEC 63056:2020；
• 2017年5月，德国发布了固定式锂离子电池储能系统标准VDE-AR-E 2510-50:2017；
• 2018年7月，澳大利亚和新西兰的多个重要组织联合发布了电池储能设备的最佳实践指南之电气安全要求，这里对几种可选的合规方案做了详尽的规范。其政府标准化组织于2019年9月发布了电气装置-与电源转换设备一起使用的电池系统的安全标准AS/NZS 5139:2019，该标准对安装商端做了很多具体的规范要求；
• 2018年11月，中国发布了电力储能产品认证规则CQC13-464225-2018并同步实施，明确了其适用范围、认证模式、认证申请、产品检验、初始工厂检查、认证结果评价与批准、获证后的监督、认证证书等，其中产品检验的依据标准为《电力储能用锂离子电池》GB/T 36276-2018；
• 2019年12月，联合国（UN）发布了最新版本的危险品测试和标准手册ST-SG-AC10-11-Rev.7，包括针对锂电池的最新要求UN 38.3:2019；
• 2020年4月，国际电工委员会（IEC）发布了电能存储系统（EESS）的电网集成EESS的电化学系统安全要求标准IEC 62933-5-2:2020，涵盖该系统的所有零件和部件，由新设的电能储存系统（EESS）技术委员会TC120专门负责；
• 2020年12月，欧盟发布了《新电池法规》提案2020/353 (COD)，要求固定式电池储能系统（Stationary battery energy storage systems）应在随附的技术文档中说明其在正常运行和使用期间的安全性，并包括其通过一系列安全测试项目及其安全参数的证据。具体可进一步了解：
https://mp.weixin.qq.com/s/wZbDl2C6y0LKcDDd8k_QRQ
我们的声音：
DEKRA德凯电池专家指出，世界上绝大部分国家和地区的电池储能系统标准集中在最近5年内首发，多数未强制或未得到较好实施。在规范和标准还需不断健全和完善的同时，我们需要积极探索如何更好地确保电池储能系统（包括在可预见的非正常环境和条件下）在整个生命周期里的安全，包括材料采购、生产制程、运输仓储、安装调试、运营维护、回收报废及全程溯源，体现在不安全干扰和不安全耐受两大方面。
关于DEKRA德凯在电池领域的服务：
DEKRA德凯在电池领域拥有一流的实验资源、丰富的项目经验、强大的技术能力、齐全的认可资质、强烈的服务意识，为各类电池客户提供一站式、本地化、优质的测试和认证方案，包括CB安全认证、NRTL北美认证、CTIA兼容验证、UN运输鉴定、E-mark（E1, E4）、DEKRA Seal标志认证、CE符合证明及国际准入（Global Market Access）服务等。
关注的内容：
• 储能电池的安全质量；
• 储能系统的电气拓扑；
• 电池管理系统的可靠性；
• 内外部连接线的合理布局；
• 系统安装的防火设计；
• 监控、预警、灭火、应急系统的联动及其有效性；
• 使用环境的适应考量；
• 运维管理制度的制定和落实。
安全的评估：
依据一定的规范，对产品进行安全验证和评估，其合规结果将大大增强制造商和利益相关方的安全信心。规范一般考虑包括正常使用环境和条件、可预见的非正常环境和条件下，如何识别产品是否安全、安全风险如何。对锂离子电池储能系统，一般从几个层面考虑并评估其安全性：
• 选材级别的固有安全考虑；
• 电芯级别的热失控考虑；
• 模组、层架、系统级别的热失控及火蔓延考虑；
• 各层级的感应、监控及灭火系统考虑；
• 安全警示语等。
国际的规范：
具体测试和评估的规范，我们可以借鉴、采用国际及成熟国家和地区，对于电池储能系统的法规和标准，举例如下：
• 2012年7月，日本发布了工业用二次锂电池和蓄电池安全性要求和试验标准JIS C8715-2-2012；
• 2016年11月，美国发布了储能系统和设备标准ANSI/UL 9540:2016，于2017年11月发布了针对电池储能系统中评估热失控火灾蔓延的安全试验方法标准UL 9540A:2017；
• 2017年2月，国际电工委员会（IEC）发布了工业储能电池标准IEC 62619:2017并在2020年3月发布了电能储存系统的电池要求标准IEC 63056:2020；
• 2017年5月，德国发布了固定式锂离子电池储能系统标准VDE-AR-E 2510-50:2017；
• 2018年7月，澳大利亚和新西兰的多个重要组织联合发布了电池储能设备的最佳实践指南之电气安全要求，这里对几种可选的合规方案做了详尽的规范。其政府标准化组织于2019年9月发布了电气装置-与电源转换设备一起使用的电池系统的安全标准AS/NZS 5139:2019，该标准对安装商端做了很多具体的规范要求；
• 2018年11月，中国发布了电力储能产品认证规则CQC13-464225-2018并同步实施，明确了其适用范围、认证模式、认证申请、产品检验、初始工厂检查、认证结果评价与批准、获证后的监督、认证证书等，其中产品检验的依据标准为《电力储能用锂离子电池》GB/T 36276-2018；
• 2019年12月，联合国（UN）发布了最新版本的危险品测试和标准手册ST-SG-AC10-11-Rev.7，包括针对锂电池的最新要求UN 38.3:2019；
• 2020年4月，国际电工委员会（IEC）发布了电能存储系统（EESS）的电网集成EESS的电化学系统安全要求标准IEC 62933-5-2:2020，涵盖该系统的所有零件和部件，由新设的电能储存系统（EESS）技术委员会TC120专门负责；
• 2020年12月，欧盟发布了《新电池法规》提案2020/353 (COD)，要求固定式电池储能系统（Stationary battery energy storage systems）应在随附的技术文档中说明其在正常运行和使用期间的安全性，并包括其通过一系列安全测试项目及其安全参数的证据。具体可进一步了解：
https://mp.weixin.qq.com/s/wZbDl2C6y0LKcDDd8k_QRQ
我们的声音：
DEKRA德凯电池专家指出，世界上绝大部分国家和地区的电池储能系统标准集中在最近5年内首发，多数未强制或未得到较好实施。在规范和标准还需不断健全和完善的同时，我们需要积极探索如何更好地确保电池储能系统（包括在可预见的非正常环境和条件下）在整个生命周期里的安全，包括材料采购、生产制程、运输仓储、安装调试、运营维护、回收报废及全程溯源，体现在不安全干扰和不安全耐受两大方面。
关于DEKRA德凯在电池领域的服务：
DEKRA德凯在电池领域拥有一流的实验资源、丰富的项目经验、强大的技术能力、齐全的认可资质、强烈的服务意识，为各类电池客户提供一站式、本地化、优质的测试和认证方案，包括CB安全认证、NRTL北美认证、CTIA兼容验证、UN运输鉴定、E-mark（E1, E4）、DEKRA Seal标志认证、CE符合证明及国际准入（Global Market Access）服务等。
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