Kako je osigurana sigurnost baterija za skladištenje energije?

Skladištenje energije S druge vrste i Rizici od termalnog izbijanja

Razumijevanje termalne propagacije u sistemima litijum-jonskih baterija

Termalno izbijanje i dalje je najozbiljniji problem sigurnosti kod litijum-jonskih baterije za čuvanje energije , što se dešava kada proizvodnja toplote premaši brzinu hlađenja tokom rada. Ovaj efekat lavine počinje na 160-210°C za NMC (nikal-mangan-kobalt) varijante, ali skakuće na 270°C za sigurniji LFP (litijum gvožđe fosfat) zbog stabilnije hemijske strukture u kristalu (Studija nezavisnog laboratorije, 2025). Tri moguća pokretača upravljaju analizom otkaza:

• Mehanička oštećenja usljed udarca ili kompresije
• Električno preopterećenje usljed prekomjernog punjenja ili kratkog spoja
• Termalno opterećenje koje premašuje radne granice

2024 Scientific Reports studija je utvrdila da bočno zagrijavanje ubrzava širenje za 34% brže u odnosu na vertikalno zagrijavanje u višestaničnim sistemima, pri čemu vršne temperature premašuju 800°C tokom kaskadnih otkaza. Modularne konstrukcije sa separatorima otpornim na zapaljenje sada odlagaju dostizanje kritičnih temperatura 12-18 minuta, čime se obezbjeđuje važno vrijeme reakcije za sigurnosne sisteme.

Strategije za suzbijanje požara kod instalacija BESS

Savremeni sistemi za skladištenje električne energije (BESS) koriste višeslojne protokole zaštite koji uključuju pasivne i aktivne mjere:

1. Pasivne barijere protiv požara keramička vlakna ili ekspandirajući premazi izdržavaju 1.200°C tokom 90+ minuta
2. Sistemi za ispuštanje gasova odvode proizvode termalnog izbijanja od nezahvaćenih modula
3. Kompartimentalizovana kućišta ograničavaju dostupnost kisika kako bi se spriječilo izbijanje požara

Analiza referentnih tačaka iz 2025. godine pokazala je da instalacije sa ugrađenom detekcijom dima i tečajnim hlađenjem smanjuju opasnost od termičkih događaja za 78% u poređenju sa sistemima hlađenim vazduhom. Razmještanje u skladu sa NFPA 855 standardom (3 stope između modula) dodatno smanjuje rizik od međusobnog zapaljenja usporenjem brzine prenosa toplote ispod 0,8°C/sec.

Studija slučaja: Analiza incidenata sa baterijskim požarima iz 2023. godine

Požar BESS-a velikog kapaciteta tokom 2023. godine istakao je kritične nedostatke u projektovanju kada je abnormalni samopražnjenje u tri NMC modula aktiviralo neotkriveno akumuliranje toplote. Ključni zaključci forenzičke analize:

• Senzori temperature imali su kašnjenje od 22 sekunde pri prijavljivanju kritičnih granica
• Protivpožarne zidove nije bilo dovoljno otpornih na koroziju u visokovlažnim okolinama
• Hitnim službama je bilo potrebno specijalizovano obučavanje za rukovanje požarima koji uključuju litijum

Simulacije nakon incidenta su pokazale da ažurirani protokoli hitnog isključivanja mogu biti ograničili štetu na 11% objekta umjesto stvarnih 63% gubitka. Ovaj događaj je ubrzao regulisane zahtjeve za dvoputinskim temperaturnim praćenjem i tromjesečnim termovizijama u 14 američkih saveznih država.

Skladištenje energije S druge vrste Protokoli sigurnosnog testiranja

UL 9540A Metodologije velikoskalnog testiranja vatre

Savremeni principi sigurnosti primijenjeni na baterije za čuvanje energije temelje se na standardnim testovima požara, poput UL 9540A, temelje se na procjeni rizika od požara koja uključuje osnovne modele širenja lančane reakcije termalnog izbijanja i pojave najgoreg slučaja kao što je kaskadno otkazivanje uređaja modula baterije. Novoobnovljeni UL 9540A (2025) omogućava evaluaciju novih tehnologija poput natrijum-jonskih baterija i osigurava strogu reviziju rizika od požara. Na primjer, rezultati testova ukazuju na to da li instalacijama trebaju požarno otporni kućišta ili ventilacija za kontrolu emisije gasova. A hemija powerpacka sada je šira kategorija, što odražava opći napredak u industriji skladištenja energije.

CSA C800-2025 Zahtjevi za procjenu trajnosti

CSA C800-2025, za koji je kod razvijen u Argonneu, je prateći standard za vozila i baterije i fokusira se na poboljšane zahtjeve trajnosti za baterijske sisteme sa povećanim naglaskom na mehaničku i ekološku izdržljivost. Testiranje obuhvata 2.000+ sati 'simuliranog' termičkog cikliranja, vibracioni stres koji odgovara uslovima seizmičke zone 4, najsavremenije ispitivanje vlažnosti pri 95% RH. Oni potvrđuju da će kod baterijskih kućišta doći do curenja elektrolita u ekstremnim vremenskim uslovima, što je posebno važno u obalnim područjima ili u zonama opasnim od potresa.

Proces sertifikacije treće strane za pouzdanost ESS-a

Nezavisna tijela za sertifikaciju validiraju sisteme za skladištenje energije kroz višefazne audite usklađene sa standardima NFPA 855 i IEC 62933. Ovaj proces uključuje:

• Analizu materijala na nivou komponenti (npr. integritet separatora otpornog na zapaljenje)
• Testiranje stresa rada cijelog sistema pri toleranciji napona ±15%
• Procjene sigurnosti za sisteme upravljanja baterijama povezanim s oblakom

Certifikatori vrše inspekcije objekata bez najave kako bi osigurali trajno usklađenost, pri čemu 93% neuspješnih revizija proizlazi iz nepravilne kalibracije senzora temperature (Izvještaj o sigurnosti ESS 2024).

Skladištenje energije S druge vrste Sigurnosna rješenja u dizajnu

Sigurnosni sistemi su ugrađeni radi obezbjeđenja visokog nivoa sigurnosti skladištenja energije kod baterijskih sistema i sprječavanja termalnog kašnjenja kroz mjere inženjerske zaštite na više nivoa. Ključne inovacije potiču iz tri oblasti: napredan sistem upravljanja baterijama (BMS) za online praćenje, sastav elektrolita otpornog na vatru i modularna arhitektura za lokalizaciju grešaka. Zajedno, ova principa dizajna povećavaju otpornost sistema na lokalne greške i smanjuju vjerovatnoću katastrofalnih otkaza.

Napredne arhitekture sistema upravljanja baterijama (BMS)

Savremeni BMS sistemi koriste prediktivne algoritme za praćenje nivoa napona pojedinačnih ćelija, unutrašnje temperature i SoC-a. Flick, kao dio svoje operacije, obuhvata rano prepoznavanje anomalija, poput primjera: Prekomjerno punjenje ili termičko opterećenje, što pokreće proaktivno isključivanje zahvaćenih modula prije nego što dođe do degradacije, po potrebi. Ova intervencija u realnom vremenu omogućava da se izbjegne da lokalni problemi prouzrokuju termičke događaje na nivou cijelog sistema, što je posebno važno za velike instalacije.

Proboji u nauci o materijalima kod elektrolita otpornim na zapaljenje

Izuzetni napredi u hemiji elektrolita postignuti su fokusiranjem na inherentno vatrostalne elektrolite, koji ne samo da otpiraju zapaljivanju već i usporavaju širenje vatre. Ažuriranje istraživanja o sigurnosti baterija za 2024. godinu otkrilo je koncept čvrstog stanja koji koristi pristup redukciji elektrofila za imobilizaciju elektrolita i smanjenje litijum dendrita. Ova strategija rezultira 99,9% kulonskom efikasnošću i vijekom trajanja od 10.000 sati smanjenom opasnošću zapaljivanja.

Modularan dizajn za izolaciju i sadržavanje kvarova

Modularne konfiguracije baterija dijele ćelije u jedinice otporne na vatru odvojene termalnim barijerama. U slučaju termalnog kašnjenja, ovaj dizajn ograničava oštećenja na modul u kojem je došlo do kvara, sprječavajući širenje na druge jedinice. Izolacijom kvarova, sistemi zadržavaju djelimičnu funkcionalnost tokom popravki – smanjujući vrijeme nedostupnosti i omogućavajući zamjenu ciljanih komponenti bez potrebe za punim isključenjem.

Baterije za skladištenje energije u skladu sa NFPA 855

Razdaljine sigurnosti i specifikacije kućišta

U skladu s tim, NFPA 855 zahtijeva minimalnu udaljenost od tri stope između jedinica ESS-a i najbliže zidne pregrade kako bi se spriječilo širenje termalnog bijega. Ove razdaljine se mogu smanjiti korištenjem punih testova vatrootpornih barijera i potvrđenih opcija ublažavanja. Proizvođači su se usmjerili ka čeličnim kućištima sa UL 94 V-0 ocjenama, umjesto zapaljivih FR plastika, čime se rizik prijenosa topline smanjuje za 40–60% u poređenju sa dizajnima bez ocjene.

Zahtjevi za sisteme detekcije dima i ventilacije

Napredni sistemi detekcije dima moraju aktivirati alarme unutar 30 sekundi nakon detekcije čestica, u skladu sa smjernicama NFPA 72. Dizajni ventilacije su fokusirani na razređivanje zapaljivih gasova poput vodikovog fluorida, uz zahtjev od 12–15 promjena zraka po satu u zatvorenim prostorijama. Studija iz 2023. godine je pokazala da adekvatna ventilacija smanjuje rizik od nakupljanja gasova za 60% u slučajevima termalnog bijega.

Primjena standarda za zaštitu od vatre na nivou saveznih država

Trenutno 23 savezne države zahtijevaju NFPA 855 za baterijske instalacije velike mreže, dok i Michigan i Kalifornija također propisuju nezavisne analize specifičnih rizika po mestu za požare koji se dogode nakon 2023. Najteže pogodjeni: Prema Nacionalnom planu sigurnosti iz 2024, 89% novih projekata sada prevazilazi minimalne NFPA standarde korištenjem dodatnih zidova od požara i automatskih sistema gašenja. Kalifornija, zajedno sa još deset država, donijela je okvirne dokumente za 2025. godinu sa strožijim odobrenjima za gradsku ESS infrastrukturu.

Planiranje hitnog reagovanja kod baterijskih sistema za skladištenje energije

Protokoli saradnje vatrogasne službe za požare BESS sistema

Pravila za gašenje požara kod sistema za skladištenje energije u baterijama (BESS) neophodna su kako bi se omogućila uspješna intervencija u hitnim situacijama. Agencije treba da razviju planove za incidentima koji uključuju specifične taktike za suzbijanje termalnog izbijanja, procedure za električno izolovanje i strategije primjene vode za različite hemijske sastave litijum-jonskih baterija. Sistem-operator treba da sprovodi zajedničke vježbe obuke tokom kojih prvi odgovornici uče gdje se nalaze vrata baterijskog sklopa i prekidači baterije. Potrebno je uključiti dijeljenje informacija u realnom vremenu između sistema praćenja objekta i centara za upravljanje incidentima u okviru komunikacionih okvira kako bi se pomoglo koordiniranju aktivnosti zaštite od termalnih događaja.

Strategije ublažavanja uticaja na javno zdravlje

Opasnosti za javno zdravlje u incidentima sa BESS predstavljaju višeslojnu kontrolu toksičnih gasova i emisije čestica. Strategijsko ventiliranje i praćenje atmosfere uspostavljaju zone isključenja kako bi se zaštitile zajednice. Planovi evakuacije treba da uzimaju u obzir modele disperzije oblaka (vjetar i hemija baterija). Projekti kao što je globalna saradnja u vezi sigurnosti litijum-jonskih baterija rade na stvaranju boljih metoda kontrole oštećenog paketa baterija. Ova uputstva podržavaju dugoročnu kontrolu kvaliteta vazduha nakon incidenta putem uzorkovanja okoliša i mera zdravstvenog nadzora.

Odjeljek često postavljenih pitanja

Šta je termalni bijeg kod baterija za skladištenje energije?

Termalni bijeg je sigurnosni problem kod litijum-jonskih baterija koji nastaje kada proizvodnja toplote premašuje hlađenje, izazivajući efekat lavine unutar baterijskog sistema.

Kako se može spriječiti termalni bijeg u sistemima za skladištenje energije?

Termalni ubrzani procesi mogu se spriječiti kroz modularne dizajne sa separatorima otpornim na vatru, pasivnim protupožarnim barijerama, kompartmentalizovanim kućištima i praćenjem u stvarnom vremenu putem naprednih sistema za upravljanje baterijama.

Koji sigurnosni standardi su relevantni za baterije za skladištenje energije?

NFPA 855, UL 9540A i CSA C22.2 No. 800-2025 su ključni sigurnosni standardi za usklađenost, s ciljem na ispitivanje materijala na vatru, zahtjeve za trajnost i pravilne postupke instaliranja.

Koje su glavne strategije za gašenje požara kod sistema za skladištenje energije?

Sistemi za skladištenje energije koriste pasivne i aktivne mjere poput protupožarnih barijera, sistema za ispuštanje gasova i kućišta otpornih na vatru kako bi se ograničio požar i oštećenja.

Koju ulogu igra napredni sistem upravljanja baterijom u osiguravanju sigurnosti?

Napredni BMS arhitekture koriste prediktivne algoritme za praćenje kritičnih parametara, pokrećući proaktivno isključenje radi prevencije širenja termalnih događaja kroz cijeli sistem.