有關鋰電池儲能安全性概率分解

眾所周知，鋰電池是個好東西，但影響鋰電池正常運行的因素很多，比如工作溫度，環境濕度，散熱不平均，過充過放，BMS失靈，震動、系統成組、加工工藝等等，都有可能導致電池故障，這里的故障并不一定非要爆炸起火，而是指電池性能不再適合在系統中運行，非得更換或者剔除，否則影響系統運行。這么多的因素攪在一塊，像團亂麻，讓人感覺鋰電系統要想無故障運行，困難不是一點點，但又缺乏數據支撐。《易經》有云：大道易簡。我于是直奔主題，取其冰山一角，從公司加工工藝出發探討鋰電池的安全性，我的根據是：這個影響是不可戒備的!加工工藝再好，測試再精確，也會有漏網之魚，混到產品中，給系統運行帶來風險。假定各批次的合格率為一定值，不考慮串并聯成組的影響。

我選擇以下幾種典型產品，基于概率計算結果，探討產品合格率對系統故障率的影響：

(1)手機電池;

(2)電動車電池包：特斯拉電池包，7104節電池包串

(3)大規模儲能系列，250kw×2h，500kw×2h。

1手機電池

首先，單片電池，由于單片電池容量小(1000mAh左右)，技術工藝成熟，國內外廠家的合格率在表格中的在前3檔，即故障率可控制在十萬分之一以內。比如南京800萬人口，人均一部手機，整個南京城，手機電池故障數量在100個左右，實際可能會更多一些，但計算結果跟日常感覺像吻合，即單塊鋰電池有很高的安全性。

2電動車

不同公司的技術路線有差異，緊要體今朝以下幾個方面：

(1)電池種類有差別，三元和鐵鋰;

(2)容量有差異，大小不同，有用3AH左右的小電池，如特斯拉，有用26AH的大電池，如比亞迪;

(3)形狀也不同，有采用圓柱形的18650，或者20700，散熱面積大，便于熱管理，也有方形電池組，便于模塊化和固定安裝。

我以特斯拉ModelS85為例分解。

特斯拉modelS85采用松下三元小容量電池，共7104節，優勢是一致性好，出廠合格率高，可達0.999999以內(參考表中編號1和2)。這樣，S85整車電池的合格率就達到99.3%，作為消費者的我，對這個結果表示滿意;假設特斯拉采購了合格率為0.9999的電池，他的整車合格率將會暴跌到50%!由此可見，電池合格率對整車至關緊要!

3大規模儲能

規模儲能的技術辦法也有差別，日韓公司主打三元電池，能量密度高，一致性好，但更危險，價格高，對BMS的依靠程度更高，三元儲能電池單體能做到100AH算是很大的了。鐵鋰電池能量密度偏低，但更安全，價格低容量可以做到120-200AH問題不大。

大規模儲能肯定不會用18650之類的小電池，無論是三元還是鐵鋰，依據我的查找，三星常規的是單體68AH三元，比亞迪、力神或者中航鋰電一般為120-180AH鐵鋰。鋰電容量越大，安全性能越差，假定68AH的三元電池和150AH鐵鋰電池出廠合格率都在0.9999-0.99999(參考表中編號3和4)。雖然查不到三星、LG等日韓公司的儲能電池單體合格率，但基于現有工業化水平推算，十萬只里挑出一個不合格(0.99999)已算優秀水平了。

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