凭仗高能量密度的优势能量密度，短的呼应时刻以及低经济成本，公用事业规划的锂离子电池储能体系已在全球范围内建造并投入使用。然而，由于锂离子电池的热失控特性，储能体系的消防安全问题受到更多重视。本总述全面总结了电池磷酸铁锂（磷酸铁锂）电池火灾行为与安全防护，以解决关键问题并开发更安全的磷酸铁锂电池储能体系首先，咱们从电池、模组、电池包及储能集装箱层面，体系总述了热失控机理、燃料费开释行为与火灾行为演化的最新研究进展。随后，对先进的热失控预警与电池火灾勘探技能进行了整理。继而探讨了已应用于电池储能体系中的多性向检测技能。此外，还介绍了全年龄电池救活剂及救活方法。最后，总结了磷酸铁锂电池储能体系防火战略的最新进展，并对搏斗技能的未来展开方向进行了展望。
跟着全球能源危机和环境污染问题日益严峻，清洁可再生能源的开发利用势在必行[1,2]。电池储能体系(BESS)为可再生能源的存储与按需开释提供了实用解决方案，是代替化石燃料发电的更清洁挑选[3]。锂离子电池(LIBs)作为一种极具前景的储能介质，凭仗其高能量密度、低维护成本和长使用寿命等优势，在BESS中得到广泛应用[[4], [5], [6]]。在新能源发电规划明显添加和电池成本持续下降的双重驱动下，电池储能体系（BESS）装机规划始终保持高速添加趋势[7,8]。根据中关村储能工业技能联盟（CNESA）不完全统计，截至2023年底全球已投运储能项目累计装机规划达289.2GW，年添加率达21.9%[9]。其间新型储能体系中电池储能累计装机量达88.5GW，占比30.6%，年添加率超越100%[9]。图1展现了电池储能体系(BESS)各组成部分的示意图。BESS将电网中的可再生能源转化为贮存在电池中的电化学能。电池是构建BESS的核心组件[10]。电池包由若干单体电池通过串并联组成，以提供所需的容量和电压。完好摆放在机架上的电池包组构成电池集群。电池集群通过串联或并联方法连接，并装备辅佐设备（如电流转换器、救活设备等），构成电池储能集装箱(BESC)[11]。
众所周知，磷酸铁锂（LFP）电池因其良好的热稳定性和优异的电化学功能成为电池储能体系（BESS）的干流挑选，现在正被大规划推广应用[12]。2023年，我国国家能源局明确规定中大型储能电站应选用技能老练且安全功能高的电池[13]。该政策使得现有BESS更倾向于选用LFP电池，其占比已超越90%[14,15]。相同，欧洲现在在建的电池储能电站也因其卓越的安全性更倾向于选用磷酸铁锂电池。美国对储能安全亦高度重视，于2016年发布了首个储能体系安全标准UL9540A，该标准随后被采用为美国国家标准[16]。因而，本文首要针对磷酸铁锂电池储能体系的防火安全进行总述，以促进储能工业安全与高质量展开。高稳定性的磷酸铁锂电池虽能下降火灾事端频率与危险程度，但由于热失控（TR）是其固有特性[17]，TR现象仍会产生。全球范围内已频频产生多起严重电池火灾事端，形成灾难性的人员财产损失[18]。跟着电池储能工业展开，储能火灾事端相同出现上升趋势[16,19]。图2展现了近十年全球储能电站装机容量与事端统计数据[20]。电池装机容量出现指数级添加趋势，自2020年起增速明显提升，这与事端数量呈正相关。揭露数据显现，现在共产生6起磷酸铁锂（LFP）电池火灾事端，且首要会集在近年。值得注意的是，过去三年间，每年都开始出现单站容量超越50兆瓦时的储能电站事端。这一现象源于储能职业的快速展开和容量需求的持续扩张。大容量储能体系数量添加导致事端概率上升。美国、澳大利亚和我国已产生多起电池储能体系（BESS）火灾事端[21]。由于储能电站以化学能方式贮存大量能量，一旦这些能量以热量和火焰方式开释，将形成严重损害。例如2024年德国三个月内连续产生三起磷酸铁锂电池储能电站火灾事端[22]。2021年我国某磷酸铁锂电池储能体系产生爆炸火灾，事端中多名消防员伤亡[23]。因而，安全性对磷酸铁锂电池储能工业的高质量展开至关重要。
根据上述分析，有必要装备防备设备以检测并抑制磷酸铁锂电池的灾难性火灾。根据传统火灾勘探技能（如温度监测、可燃气体检测及声学勘探）的先进检测技能已开发并应用于电池储能体系[[24], [25], [26]]。此外，当电池储能体系产生电池火灾时，及时有效的搏斗办法对防备灾难性事端至关重要。鉴于电池储能体系的高电压特性及磷酸铁锂电池的复燃现象，救活剂的挑选与救活办法的设计对体系安全性尤为重要。因而，了解电池储能体系中的火灾特性与演化规则，并明确现有监测与防备技能，对防护办法的设计具有严重意义。从前的研究人员已对电池火灾特性、检测技能展开及救活办法展开了广泛研究[[27], [28], [29], [30]]。关于电动汽车火灾演化过程、检测技能及救活剂的专题总述也已在既往文献中分别出现[[31], [32], [33]]。相较于既有总述，本研究的立异性首要体现在：（Ⅰ）初次在电池单体、模组及集装箱体系三个层级上体系整理了LFP电池火灾的展开演化规则。（Ⅱ）全面解析了LFP电池储能体系火灾预警与消防技能展开趋势，并提出储能集装箱复合式防控战略。本总述涵盖电池储能体系的火灾特性、检测技能与救活办法，对电池储能体系的建造与安全运转具有重要指导意义。
本总述聚集于锂离子电池储能体系（BESS）的防火安全研究进展，以解决磷酸铁锂电池（LFP）火灾问题并开发更安全的储能技能。首先，咱们体系阐述了LFP电池在单体、模组、电池包及储能集装箱层面的热失控机制、燃料费开释行为与火灾演化规则的最新研究成果。随后，对先进的热失控预警及电池火灾勘探技能进行评述，并探讨了现有BESS中应用的勘探技能（如燃料费勘探、温度监测、电压检测等）的优缺点。此外，本文全面介绍了全年龄适用的电池救活剂及救活方法，并总述了大规划BESS中火灾抑制战略的最新展开。最后，咱们展望了磷酸铁锂电池防火安全的未来研究方向，为构建更安全的储能体系提供了可行路径。