Blogginlägg -
Säkerheten i ett energilagringssystem
Energilagringssystem byggda med LFP-batterier växer snabbt på marknaden och med den starka tillväxten uppstår också frågor om säkerhet i batterierna och hur bränder kan undvikas. Det finns främst två bidragande faktorer till att bränder uppstår – den ena är den mänskliga faktorn, den andra är själva systemet.
Ett energilagringssystem är ett högspänningssystem där processen som hanteras av människor med integration, installation, driftsättning och underhåll alltid kan innebära säkerhetsproblem. När det gäller själva systemet ska batterierna klara relevanta säkerhetsstandarder, ha en bra hälsostatus, en komplett isoleringsdesign och förutsättningar för att defekter på batterierna ska upptäckas och åtgärdas i tid.
Om batterier missbrukas kan det leda till termisk rusning, vilket ofta är grundorsaken till säkerhetsrisker med LFP-batterier. Missbruksfaktorer som gör att termisk rusning kan uppstå är:
- Att batterispänningsgränserna missbrukas genom felladdning eller för djup urladdning.
- Att driftstemperaturen överstiger batteriets gränser.
- Sabotage på systemet som gör att batterierna kortsluts, vilket resulterar i termisk rusning, brand eller explosion.
LFP-bränder är ofta våldsamma och svåra att kontrollera. Det kan ta alltifrån dagar till veckor innan de helt slocknar. De potentiella säkerhetsriskerna bör därför hanteras och kontrolleras under systemets hela livscykel. Åtgärder som bör vidtas är:
- Att aktivt stärka säkerhetsskyddet för att förhindra eller minska påverkan av externa skador på systemet.
- Stärka förmågan att tidigt upptäcka och varna om risker som kan orsaka brand och explosion.
- Säkerhetsplanering för att skydda personer som arbetar med systemet utifall en olycka skulle ske.
Säkerhetsanordningar för att förhindra brand
LFP-batterier (lithiumjärnfosfat) kräver sofistikerade batterihanteringssystem, en så kallad BMS, med kontroll- och skyddsåtgärder i tre steg för att säkerställa att spänning, temperatur och laddningstillstånd alltid fungerar som det ska och justeras vartefter batteriet försämras. Utan BMS går det inte att effektivt förhindra temperaturspridning och systemet kan drabbas av överladdning och oförmåga att övervaka driftsmiljön, vilket ökar risken för termisk rusning och brand.
För att säkerställa säkerheten ytterligare testkörs systemen alltid innan de lämnar vår leverantör. Vi testkör även systemen själva efter leverans och genomför värmesimuleringar för att vara säkra på att allt fungerar som det ska.
Vad sker vid termisk rusning?
Termisk rusning innebär att temperaturen inuti batteriet stiger. När det sker kommer membranet att smälta och brista, släppa ur rök och antända elektrolyten. Gaser som släpps ut i den här fasen består vanligtvis av kolmonoxid (CO), koldioxid (CO2) och brännbara gaser. Branden som uppstår skulle generera temperaturer på över 1000°C och sprida sig till omgivande batterier. När det sker går alla batterier in i termisk rusning och resulterar i att hela systemet kollapsar och fattar eld.