2019年4月,亚利桑那州公共服务公司(Arizona Public Service)拥有的一个2mw并网锂离子电池存储阵列发生火灾,烧毁了这场火灾。调查人员发现,这是一场广泛的“级联热失控”,而不是火灾导致机组爆炸。

热失控开始于内部电池由于缺陷而失效,具体来说,电池中异常的锂金属沉积和树枝晶生长。内部灭火系统按设计运行,但系统无法防止或阻止热失控。

根据DNV GL Energy Insights USA在一份APS报告中所做的分析,“因此,热失控级联并通过热传递传播到每个单元和模块。”该公司于7月27日向州监管机构提交了这份报告,并向公众公布了报告。

APS的一位运营主管称,这一事故导致9名急救人员受伤,“显然是一次悲惨的设备故障。”

当锂离子电池的温度超过150℃时,会引起热失控°美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)能源存储研究联合中心(Joint Center for Energy Storage Research)主任乔治·w·克拉布特里(George W. Crabtree)说,碳离子会导致阴极和电解液之间发生反应,释放热量,加快反应速度。他说,这种反应是众所周知的。

电池存储单元在白天利用太阳能充电,在晚上向电网放电。这是一个标准的集装箱大小,有36个垂直机架,其中27个有14个电池模块,包含28个锂离子电池。在亚利桑那州Surprise的亚利桑那电池存储单元中,电池之间没有足够的热屏障。研究人员说,该阵列允许热失控从一个模块移动到另一个模块。

报告称,不受控制的热失控级联导致电池储能系统内产生大量可燃气体。该报告指出,应急响应计划没有灭火、通风和进入程序,所以当消防队员打开通往系统的门时,可燃气体发生爆炸。

调查人员说:“虽然今天的储能安全规范和标准承认级联热失控是一种风险,但他们没有禁止这种行为,也没有解决非燃烧热传递到相邻电池、模块和机架的风险。”相反,他们专注于控制火灾的方法,但没有制定出限制或减缓单元到单元和模块到模块热失控传播的解决方案。

然而,研究人员指出,已经有商业上可用的技术来解决热失控传播问题。报告称:“目前存在更好的通风、灭火和冷却热失控场景的做法,应该在未来的能源存储系统中实施。”

该公司还聘请了Wood环境与基础设施解决方案公司和AECOM技术服务公司来评估任何环境危害,如颗粒物或重金属的释放。他们的评估称,影响“仅限于建筑物附近的现场位置”,“不建议”进一步的场外探测。

在7月29日的新闻发布会上,记者致电位于弗吉尼亚州阿灵顿的AES公司,该公司为APS设计并建造了电池储能系统,但没有得到ENR的回应。新利luck这家能源公司还为这家公用事业公司建造了第二套设备。

但在7月30日评论亚利桑那州监管机构,电池制造商LG Chem Lid,对DNV的分析步骤和结论提出了异议,声称其自身的外部分析指出外部热源,如外部电弧,是潜在的原因

据当地媒体报道,APS计划在其服务领域安装大约10亿美元的储能电池,该计划在爆炸后被搁置。这些蓄能是其宣布的计划的一部分,即到2020年,其45%的能源将来自太阳能和风能等可再生能源。