如何构建全生命周期的电池储能安全系统

大家好，小科来为大家解答以上问题。如何构建全生命周期的电池储能安全系统这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、最近发布的《迈向2050年净零排放的长期战略》已经明确表示，在2030年之前，将采取变革性行动，广泛而迅速地部署低碳技术和投资基础设施，以支持向清洁能源经济的过渡，并将储能列为其电力系统灵活性技术的投资项目，将在不久的将来取得里程碑式的成果。

2、2022年4月19日，亚利桑那州盐河变电站储能设施发生火灾。情况还在进行中。同样，在亚利桑那州，2019年4月19日发生了另一起大型电池储能系统爆炸事件。全国消防协会(NFPA)于2020年7月31日通过官网公布了其调查和工伤报告，并指出事故很可能是由电池内部缺陷导致的内部故障引起的。

3、如何更好、更安全地执行政府的储能系统建设政策是我们迫切需要考虑的问题。电池储能标准UL 9540A:2019对失控热和火焰传播有一整套系统的验证方法。本期DEKRA德凯为您分析其对电池单体的要求，以及如何构建全生命周期的电池储能安全系统在开发、设计、选择材料和生产电池储能系统时的要求。

4、为什么您需要考虑UL 9540A？

5、许多储能系统标准，如NFPA 855:2020(固定式储能系统安装标准)、UL 9540:2020(储能系统和设备安全标准)和UL 197:2022(固定式和动力辅助电源用电池安全标准)，都规定电池储能系统需要满足UL 9540A，其最新版本为UL 9540A:2019。

6、UL 9540A:2019规定了电芯、模块、电气柜、安装四个层次的技术要求和测试方法，层层保障，层层保护。小区级验证小区内是否发生热失控及其风险等级；模块级验证热失控是否在模块中蔓延；电气柜级验证热失控是否在电气柜间蔓延；安装水平验证消防系统在消防控制方面是否有效。

7、UL 9540A:2019如何进行细胞水平测试？

8、细胞水平测试大致可分为六个步骤：细胞样品制备、热失控触发、气体收集、气体分析、气体制备和气体危险水平定义。

9、1.电池样品制备：

10、按照电芯制造商规定的方法，在最高工作环境温度下进行至少2次充放电循环，达到100%SOC，静置1 ~ 8小时。

11、2.热失控触发器：

12、1)加热方法：使用外部施加的柔性薄膜加热器加热电芯，加热器应尽可能覆盖电芯外壳，但不覆盖安全装置或端子，以持续加热电芯内部的电极组件。加热器表面的加热速率要求为4到7 ;每分钟；如果热失控不成功，可以考虑以下方法：

13、a)机械(如针灸)；b)过充电、过放电或外部短路等。c)使用备用热源(如烤箱)。

14、2)测定方法：当电芯表面温度变化率超过外部热源变化率时；

15、3)监测项目：电池表面温度、气体释放时电池表面温度、热失控初始温度；

16、4)停止条件：最大表面温度终止条件取决于电池设计和化学性能的评估。

17、3.气体收集：

18、使用合适的压力容器(如82升)收集热逸散产生的气体。试验应在初始大气压和氧气含量小于1%的条件下进行。

19、4.气体分析：

20、气体成分应采用气相色谱(GC)和气体成分定量检测技术(或等效气体分析技术)来确定代表火灾或爆炸危险的烃类气体和其他需要测量的附加气体。

21、5.气体制备：

22、根据上述气体分析结果，配制相同成分的混合气体。

23、6.气体危险等级的定义：

24、验证并分级上述混合气体，包括：

25、1)根据ASTM E918:2020 《确定化学物质在高温和高压下的可燃性极限常规做法》，气体的最小可燃极限是在环境温度和电池放电温度下确定的；

26、2)根据ISO 817:2014 A1:2017附录C 《可燃气体燃烧速度测量试验方法》，确定气体燃烧速率；

27、3)根据EN 15967:2022 4.4.2.4 《测定最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率》，确定最大爆炸压力P

28、DEKRA德凯电池储能系统项目专家表示：该标准规定了热失控触发的升温速率，需要很好的控制；用于收集气体的压力容器需要填充标准的大气惰性气体；确定气体危险等级需要专业的测试设备和人员能力。我们在和都配备了这些能力，新泽西州的普林斯顿实验室已经为全球各大电池厂商提供了数千次这样的测试。

29、编辑：彭静

本文到此结束，希望对大家有所帮助。