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Como se dedicar a buscar a garantia de segurança do sistema de armazenamento de energia da bateria de íon de lítio?

Na ees Europe 2022 em Munique, Alemanha, a segurança contra incêndio dos sistemas de armazenamento de energia por bateria tornou-se o principal tema de preocupação de muitos fornecedores de armazenamento de energia e seus clientes.

Havia muitos produtos novos em exposição e vários tópicos macro foram discutidos - como a necessidade de uma estratégia política coerente da UE sobre armazenamento de energia e tensões contínuas na cadeia de abastecimento. Mas os especialistas do setor que participaram da reunião comentaram que é crucial que as partes interessadas queiram garantir a segurança contra incêndio dos sistemas de armazenamento de energia da bateria de íons de lítio.

Julho 13, 2022

Kai-Philip Kairies, executivo-chefe do analista de baterias ACCURE Battery Intelligence, disse em uma entrevista ao setor: “Para serem realmente úteis, os futuros sistemas de armazenamento de baterias precisam ser mais seguros. Se as pessoas estão preocupadas com a segurança da bateria, isso não é bom para as baterias. A indústria de armazenamento de energia continua a crescer.”

A ACCURE desenvolve software para ajudar a monitorar e avaliar o desempenho da bateria, envelhecimento e segurança operacional em veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia da bateria. Como tecnólogo de baterias, Kairies observou que das três principais funções do conjunto de análise, a segurança recebeu a maior atenção recentemente.

Houve alguns incidentes de segurança contra incêndio de alto perfil no setor global de baterias de armazenamento de energia, incluindo um incêndio no sistema de armazenamento de baterias VictorianBig Battery da Tesla na Austrália e uma fuga térmica no sistema de armazenamento de Moss Landing na Califórnia: e estes são a Austrália e os maiores projeto de armazenamento de energia da bateria.

O sistema de armazenamento de bateria de 10MW/40MWh implantado pela concessionária do Arizona Salt River Project (SRP) também pegou fogo recentemente. O mercado de sistemas de armazenamento de energia residencial na Alemanha também está crescendo rapidamente. Kairies disse que, até onde ele sabe, a Alemanha registrou cinco incêndios no sistema de armazenamento de energia residencial apenas no mês passado.

Felizmente, ninguém parece ter sido prejudicado durante esses eventos, e eles ainda são raros em relação à vasta gama de sistemas de armazenamento de baterias implantados em todo o mundo, mas não devem ser menosprezados, especialmente clientes ou o público em geral.

A Saft, fabricante de armazenamento de bateria que fornece sistemas de armazenamento de bateria em contêiner para o mercado global desde 2010, afirma nunca ter experimentado uma falha de equipamento que levasse a um incêndio, disse Michael Lippert, vice-presidente de inovação e soluções da empresa. Orgulhoso disso.

Lippert disse que ainda existem riscos potenciais para os sistemas de armazenamento de baterias que devem ser levados a sério em termos de avaliações de segurança. Para a Saft, a segurança tem sido uma consideração holística e intrínseca desde o início do projeto do produto de bateria em escala de grade, o Intensium Max.

Uma maneira pela qual a abordagem da Saft pode diferir de seus concorrentes é que o Intensium Max é um sistema de armazenamento de energia padronizado e repetível que não muda fundamentalmente no design de projeto para projeto.

Lippert disse: “No início do projeto, analisamos todos os possíveis riscos, incluindo o impacto dos sistemas de refrigeração, como umidade devido à condensação. Em um sistema de armazenamento de energia de bateria de 1500V, a umidade excessiva pode causar um curto-circuito na bateria. Precisamos garantir que a temperatura seja ajustada acima do ponto de condensação antes que a equipe abra a porta do sistema de armazenamento de energia em contêiner. Portanto, melhoramos a função e a segurança desde o início. O sexo leva muitas coisas em consideração."

O projeto do sistema de armazenamento de energia da Saft integra uma combinação de sistemas de detecção, supressão de incêndio e gerenciamento de riscos, que Lippert afirma ser um projeto único no mundo.

O sistema de armazenamento de energia Intensium Max é a base de todos os projetos de armazenamento de energia da Saft, com dois sistemas independentes de combate a incêndio. A empresa também aprendeu com incidentes em outras empresas de manufatura com projetos de segurança de armazenamento de energia que precisava para gerenciar o acúmulo de gases potencialmente explosivos dentro de contêineres.


"Vamos garantir que a equipe, bem como os bombeiros que apagaram o incêndio, estejam familiarizados com o equipamento e tenham as ferramentas para tomar as decisões corretas", disse Lippert. “Isso significa que eles não precisam abrir o contêiner para ver o que está acontecendo, eles são treinados. ”

A Intilion, fabricante alemão de sistemas de armazenamento de energia de bateria, introduziu um sistema de armazenamento de energia de bateria com recursos integrados de segurança contra incêndio para os mercados industrial e comercial.

Martin Peters, gerente de produto da Intilion, destacou que, embora as baterias de íons de lítio tenham muitas vantagens, elas também são acompanhadas de riscos de incêndio e explosão, o que significa que os incêndios das baterias de lítio não podem ser extintos.

Existem três razões principais para incêndios em baterias de lítio: riscos elétricos de sobretensão, sobrecorrente ou superaquecimento; riscos térmicos de altas temperaturas externas ao sistema de bateria; e riscos mecânicos de danos físicos ou defeitos de fabricação não identificáveis ​​externamente.

"Talvez após anos de uso, haja algum problema dentro da bateria. Por exemplo, os dendritos no separador podem aumentar, causando um curto-circuito interno na bateria, o que leva a um descontrole térmico, levando a um incêndio", disse.

No mercado alemão, os sistemas de armazenamento de energia da bateria para uso interno precisam atender aos padrões de certificação estabelecidos pela Associação Alemã de Engenheiros Elétricos (VDE). Isso inclui o requisito de que o fogo não pode se espalhar ou se espalhar entre os módulos de bateria adjacentes e que não deve haver chamas fora dos módulos de bateria.


A Intilion projetou uma caixa adicional para cada módulo de bateria com canais de ar calculados para liberar gases de maneira prescrita. Portanto, é necessário comprimir o gás a um nível que não seja inflamável e que possa ser ventilado pela frente do sistema de armazenamento de energia.

O produto foi certificado por um laboratório na Alemanha. Peters destacou que o risco de incêndio das baterias de íons de lítio não pode ser completamente eliminado, mas o dano pode ser limitado a um módulo de bateria. Cada bateria do sistema de armazenamento de energia da bateria da Intilion também é equipada com uma bandeja para coletar eletrólitos que podem vazar e evitar a contaminação das águas subterrâneas.

Kai-Philipp Kairies, da ACCURE, disse que os dados da bateria podem ser uma ferramenta eficaz para manutenção preventiva quando o sistema de armazenamento de energia estiver realmente em serviço.

“Toda bateria tem um sistema de gerenciamento de bateria que gera alguns dados como tensão, corrente e temperatura, e usamos esses dados para basicamente fazer engenharia reversa do que está acontecendo dentro da bateria”, disse Kairies.

Certos estados internos de integridade da bateria não podem ser medidos diretamente, nem calculados. Como esses estados internos se desenvolvem ao longo do tempo, o ACCURE é capaz de dizer se o desempenho do módulo da bateria ou da célula está saudável e semelhante ao restante da bateria.

Por exemplo, se o software de análise encontrar uma bateria com sinais ruins, ela poderá ser retirada de serviço antes que a bateria se torne perigosa. Com experiência no gerenciamento de 1,5 GWh de ativos de bateria em VEs e armazenamento de bateria, a ACCURE demonstrou que isso pode ser feito em escala, garantindo a segurança dos sistemas de armazenamento de energia e sistemas de próxima geraçãobateria de íon de lítio sistemas de armazenamento, disse Kairies.

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