铅炭电池因其安全性更适应高价值设备及人群密集场所的储能需求

在新型储能中，电化学储能以效率高、响应快、建设周期短、技术适应性强等优势，近年来发展迅猛，逐渐成为储能电站的主流。而在电化学储能中，锂离子电池虽然凭借能量密度高，技术成熟的优势占接近90%的比重，但也由于事故多发，用户对电池安全性的考量进一步提升。

锂电池由于使用有机物质作为电解液溶剂，当不正确使用时(热滥用、电滥用和机械滥用)，磷酸铁锂等类型的锂电池会发生不可逆的热失控行为，存在较大的火灾危险性。在储能电站、变电站等实际运营场景中，往往将成百上千节的电池单体经过串并联后形成电池模组或者电池簇后集中使用。在该种情况下，一旦其中某节电池发生火灾，其释放的强热、燃烧等行为会造成周围电池温度上升，导致整个电池模组的热失控，甚至造成整个电池系统的火灾、爆炸事故。

228Ah的磷酸铁锂电池，100%SOC状态下热失控产生三次射流火

资料来源：CNKI

在模拟燃烧实验中，锂电池的燃烧过程包括受热鼓胀、初次射流火、稳定燃烧、多次射流火、火焰熄灭等过程。不同 SOC（电池中剩余的电荷余量，100%为满电）状态下，锂电池会产生 2-3 次射流火，100%状态下热失控温度仅为 167℃，而燃烧峰值温度将达到 573℃。

SOC达到100%时热失控温度下降至167℃，燃烧峰值温度上升至573℃

资料来源：CNKI

同时在机房、汽车等类型的受限空间内，锂电池的热失控自燃会产生大量可燃性气体及有毒气体，可燃性气体主要包括烷烃类气体和一氧化碳，有毒性气体主要包括一氧化碳、氰化氢、二氧化氮、氯化氢等。大量可燃性气体产生并聚集，容易在短时间内形成爆炸性混合气体，使爆炸成为大概率事件。大量急性中毒类气体产生并聚集，会对现场无防护人员造成速杀性致命伤害。

模拟汽车锂电池燃烧实验中，车厢内有毒性气体短时间内即超过致死浓度数倍

资料来源：CNKI

2022年6月，国家能源局公布《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》。要求中针对火灾事故共提出12条细则，其中针对锂电池、铅炭电池、储能站相关的细则包括：

“电化学储能电站站址不应贴邻或设置在生产、储存、经营易燃易爆危险品的场所，不应设置在具有粉尘、腐蚀性气体的场所，不应设置在重要电力设施保护区内。”

“中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池；选用梯次利用动力电池时，应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。”

“锂离子电池设备间不得设置在人员密集场所，不得设置在有人居住或活动的建筑物内部或其地下空间。锂离子电池设备间应单层布置，宜采用预制舱式。站房式锂离子电池设备间，单个防火分区电池容量不宜超过6MW·h；超过6MW·h时，室内应设置固定自动灭火系统，系统的灭火效果和技术参数应符合本文件2.12.6的规定。”

“锂离子电池设备间内应设置可燃气体探测装置，当H2或CO浓度大于50×10－6（体积比）时，应联动断开舱级和簇级断路器，联动启动通风系统和报警装置。铅酸/铅炭、液流电池室内应设置可燃气体探测装置，联动启动通风系统和报警装置。”

相较锂电池而言，铅酸/铅炭电池由于自身结构及反应机理，主要使用稀硫酸水溶液作为电解液，不会发生热失控、自燃爆炸情况。因此在锂电池使用受限制的特殊环境如人群密集场所或高价值设备机房，其备电、储能项目方面铅炭电池凭借其较高的安全性，适用性更强且带来的安全隐患更少。