第1章 绪论

锂离子电池自20世纪70年代问世以来，得到了迅猛的发展，已被广泛应用于电子产品和电动汽车等领域。近几年随着能源问题日益严峻以及清洁能源的迅速发展，锂离子电池开始在规模化储能领域应用。截至2019年，我国电化学储能的累计装机规模为3239.2MW，其中锂离子电池的累计装机规模最高为2902.4MW；2020年电化学储能新增装机容量为785.1MW，其中锂离子储能新增装机容量为762.3MW。得益于“十四五”期间更多利好政策的颁布，预计在2020～2024年期间电化学储能的年复合增长率将有望超过65%，2024年年底电化学储能的市场装机规模将接近24GW。然而，锂离子电池本身存在着不能忽视的安全隐患，随着电池能量密度等指标的提高，锂离子电池的安全性问题也越发尖锐。已经报道了多起锂离子电池储能电站安全事故，储能电池的安全性已经成为了当前重要的研究方向。安全性能的提升，一方面集中在电芯生产工艺的提升，通过添加电解质添加剂、改善正负极材料结构、改善隔膜制备工艺等从而提升电池本质安全性；另一方面，电池在热失控时往往伴随着电压、内阻、温度、特征气体、特征声音等多种状态参数的变化，以此类特征参数作为故障信号进行电池早期安全预警，也是提升储能系统安全性的一个重要手段。