
ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS)ได้กลายเป็นแกนหลักของโครงสร้างพื้นฐานพลังงานหมุนเวียนสมัยใหม่ ซึ่งมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายสำหรับการลดระดับกริดสูงสุด พลังงานสำรองทางอุตสาหกรรม การจัดเก็บพลังงานเชิงพาณิชย์ และการรักษาเสถียรภาพของไมโครกริด อย่างไรก็ตาม การหนีความร้อนของแบตเตอรี่ยังคงเป็นอันตรายด้านความปลอดภัยที่สำคัญที่สุด ซึ่งจำกัด-การใช้งานลิเธียมไอออน- BESS ในขนาดใหญ่ การหนีความร้อนเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิภายในแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างควบคุมไม่ได้ กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเคมีคายความร้อนได้เอง- การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ การปล่อยก๊าซไวไฟ และทำให้เกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิดของแบตเตอรี่ในที่สุด
สำหรับผู้ปฏิบัติงาน BESS ผู้รับเหมา EPC และเจ้าของสถานที่จัดเก็บพลังงาน การเรียนรู้วิธีหยุดการระบายความร้อนในสถานการณ์ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียอุปกรณ์ที่เป็นภัยพิบัติ เวลาหยุดทำงาน และอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย การหนีความร้อนของเซลล์เดียวสามารถแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปยังโมดูลและชั้นวางที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิดภัยพิบัติไฟไหม้ BESS เต็มรูปแบบ- บทความนี้แจกแจงสาเหตุหลักของการหนีความร้อน BESS และนำเสนอโซลูชันการป้องกันแบบหลายชั้น การเตือนล่วงหน้า การแยก และการระงับ เพื่อช่วยให้โรงงานต่างๆ บรรลุความเสี่ยงในการหนีความร้อนเป็นศูนย์ด้วยการออกแบบความปลอดภัยที่ตรงตามมาตรฐาน-
Thermal Runaway ใน BESS คืออะไรและสาเหตุที่แท้จริง
การหนีความร้อนของแบตเตอรี่เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ที่การสร้างความร้อนภายในเซลล์ลิเธียม-มีปริมาณเกินกว่าความสามารถในการกระจายความร้อนมาก เมื่ออุณหภูมิของเซลล์เกิน 120 องศาถึง 150 องศา การสลายตัวทางเคมีที่ไม่สามารถย้อนกลับได้จะเกิดขึ้น โดยปล่อยความร้อนมหาศาล ไฮโดรเจน มีเทน และก๊าซที่ติดไฟได้อื่นๆ หากปราศจากการแทรกแซงอย่างทันท่วงที อุณหภูมิอาจพุ่งสูงกว่า 800 องศาภายในไม่กี่วินาที ทำให้เกิดการแพร่กระจายของไฟและ-การแพร่กระจายความร้อนข้ามโมดูล
สาเหตุหลักของการหนีความร้อน BESS แบ่งออกเป็นสี่ประเภท ประการแรก การละเมิดทางไฟฟ้ารวมถึงการชาร์จไฟเกิน การคายประจุเกิน- และการลัดวงจรที่เกิดจากกระแสไฟเกินหรือความผิดพลาดในการเดินสายไฟ ประการที่สอง ความล้มเหลวทางกล เช่น การอัดขึ้นรูปเซลล์ การเจาะ และการเสียรูปของโครงสร้างระหว่างการขนส่ง การติดตั้ง หรือการปฏิบัติงาน ประการที่สาม การใช้ความร้อนในทางที่ผิดเนื่องจากประสิทธิภาพการทำความเย็นต่ำ อุณหภูมิแวดล้อมสูง และการสะสมของฮอตสปอตภายในตู้แบตเตอรี่-ในระยะยาว ประการที่สี่ ข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของแบตเตอรี่ รวมถึงสิ่งเจือปนจากการผลิต การลัดวงจรระดับไมโคร- และการลดทอนของเซลล์ที่ไม่สอดคล้องกันหลังจากการทำงานแบบรอบ-ยาวนาน
ต่างจากความล้มเหลวของแบตเตอรี่ก้อนเดียว BESS โดดเด่นด้วยการจัดเรียงเซลล์หนาแน่นและสภาพแวดล้อมของตู้แบบปิด ทำให้การแพร่กระจายความร้อนทำได้เร็วและยากขึ้นในการควบคุม ดังนั้น การหยุดการระบายความร้อน BESS ต้องใช้โซลูชันที่เป็นระบบซึ่งครอบคลุมถึงการตรวจสอบ การจัดการระบายความร้อน การแยกทางกายภาพ และการระงับอัคคีภัยของสารทำความสะอาด แทนที่จะเป็นการป้องกัน-จุดเดียว
ชั้นที่ 1: การป้องกันตั้งแต่เนิ่นๆ – กำจัดตัวกระตุ้นให้เกิดความร้อน
วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการหยุดการเคลื่อนตัวของความร้อน BESS คือการป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นโดยพื้นฐานผ่านการทำงานที่ได้มาตรฐานและการตรวจสอบอัจฉริยะ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่มีความแม่นยำสูง-ทำหน้าที่เป็นแนวป้องกันแรก BESS BMS ขั้นสูงรองรับ-การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ของข้อมูลแรงดันไฟฟ้า กระแส อุณหภูมิ และความต้านทานภายในเซลล์เดียว- โดยสามารถกระตุ้นการป้องกันการชาร์จไฟเกิน การตัดกระแสไฟเกิน และการแจ้งเตือนอุณหภูมิสูง-ได้โดยอัตโนมัติ เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ไฟฟ้าและความร้อนในทางที่ผิด
การออกแบบการจัดการระบายความร้อนที่ปรับให้เหมาะสมเป็นอีกมาตรการป้องกันหลักอีกประการหนึ่ง BESS ขนาดใหญ่ที่สุด-ใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวหรือระบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อรักษาอุณหภูมิของเซลล์ให้คงที่ระหว่าง 20 องศาถึง 35 องศา และควบคุมอุณหภูมิที่แตกต่างกันภายใน 5 องศา การกระจายความร้อนที่สม่ำเสมอช่วยขจัดจุดร้อนในพื้นที่ หลีกเลี่ยงความเครียดจากความร้อนในระยะยาว-บนแบตเตอรี่ และลดความน่าจะเป็นที่จะเกิดความร้อนเคลื่อนตัวออกไปได้เองอย่างมาก
นอกจากนี้ การทำงานและการบำรุงรักษา BESS ที่ได้มาตรฐานยังเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ การตรวจจับความสอดคล้องของเซลล์เป็นประจำ การทำความสะอาดฝุ่นในตู้ การตรวจสอบสาย และการเปลี่ยนเซลล์ที่ชำรุด สามารถขจัดอันตรายที่ซ่อนอยู่ซึ่งเกิดจากการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่และความล้มเหลวของอุปกรณ์ การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านอุณหภูมิในการทำงานและอัตราการคายประจุ-อย่างเข้มงวด จะช่วยหลีกเลี่ยง-ทริกเกอร์ควบคุมความร้อนที่มนุษย์สร้างขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ชั้นที่ 2: การแยกและการสกัดกั้น - บล็อกการแพร่กระจายความร้อน
แม้ว่าจะมีการป้องกันตั้งแต่เนิ่นๆ อย่างสมบูรณ์แบบ แต่ความเสียหายของแบตเตอรี่โดยไม่ได้ตั้งใจหรือสภาวะการทำงานที่รุนแรงอาจยังคงส่งผลให้เซลล์แต่ละเซลล์ระบายความร้อนได้ ดังนั้นการออกแบบการแยกทางกายภาพจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการแพร่กระจายของโซ่ใน BESS ตู้เก็บพลังงานปลอดภัยสมัยใหม่ใช้โครงสร้างแยกส่วนแบบโมดูลาร์ รวมถึง-ฉากกั้นฉนวนความร้อนที่ทนไฟ วัสดุปิดผนึกที่ทนต่ออุณหภูมิสูง- และตัวอุดฉนวนความร้อนแบบช่องว่างเพื่อตัดการนำความร้อนระหว่างโมดูลที่อยู่ติดกัน
เทคโนโลยีการแยกข้อผิดพลาดระดับแร็ค-ช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้ดียิ่งขึ้น ติดตั้งฟิวส์อิสระ เซอร์กิตเบรกเกอร์ และฟิวส์ความร้อนสำหรับแต่ละโมดูล ระบบสามารถตัดวงจรที่ผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว และแยกชุดแบตเตอรี่ที่ไม่ทำงานออกเมื่อตรวจพบอุณหภูมิหรือกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้ความผิดปกติของเซลล์เดียวแพร่กระจายไปยังแร็คหรือคลัสเตอร์ทั้งหมด โดยพื้นฐานแล้วจะระงับการแพร่กระจายของกระแสความร้อนขนาดใหญ่-
การออกแบบการระบายอากาศและการลดแรงดันของตู้ที่เหมาะสมก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน การปล่อยก๊าซไวไฟอุณหภูมิสูง-ในเวลาที่เหมาะสมซึ่งเกิดจากแบตเตอรี่ที่ชำรุดจะช่วยลดแรงดันภายในตู้และหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุการลุกไหม้ที่เกิดจากการสะสมของก๊าซ ทำให้เกิดสภาวะบัฟเฟอร์สำหรับการดำเนินการระงับอัคคีภัยในภายหลัง
ชั้นที่ 3: การปราบปรามแบบแอ็คทีฟ – การควบคุมไฟฉุกเฉินสำหรับการหนีความร้อน
สำหรับการกระจายความร้อน BESS ที่เข้าสู่ระยะคายความร้อนและระยะการจุดระเบิด ระบบดับเพลิงด้วยสารสะอาดที่ตอบสนองรวดเร็ว-เป็นมาตรการป้องกันหน้าจอเทอร์มินัลที่เชื่อถือได้มากที่สุด สปริงเกอร์น้ำแบบเดิมไม่สามารถใช้ได้กับ BESS เนื่องจากน้ำอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรทุติยภูมิ และไม่สามารถทำให้แกนแบตเตอรี่ที่มีอุณหภูมิสูง-เย็นลงอย่างรวดเร็ว สารผงแห้งปิดกั้นรูระบายอากาศได้ง่ายและทำให้เกิดการปนเปื้อนในอุปกรณ์ ส่งผลให้ค่าบำรุงรักษาสูง
โซลูชันด้านความปลอดภัย BESS กระแสหลักสมัยใหม่ใช้ระบบปราบปรามสารสะอาด FK5112 ซึ่งปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของตู้เก็บพลังงานแบบปิดได้อย่างสมบูรณ์แบบ สารทำความสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจะระเหยกลายเป็นไอทันทีหลังจากการคายประจุ ดูดซับความร้อนจำนวนมากอย่างรวดเร็วเพื่อทำให้เซลล์แบตเตอรี่เย็นลง และขัดขวางปฏิกิริยาลูกโซ่ทางเคมีของการไหลหนีความร้อน ระงับเปลวไฟเปิดได้อย่างมีประสิทธิภาพและขจัด-ความเสี่ยงในการติดไฟที่ซ่อนอยู่ ทำให้สามารถยุติความร้อนที่ควบคุมไม่ได้อย่างรวดเร็ว
นอกจากนี้ สาร FK5112 ไม่เป็น-สื่อกระแสไฟฟ้า ปราศจากสารตกค้าง- ปลอดภัยต่อโอโซน- และ-GWP ต่ำ ทำให้ไม่มีการกัดกร่อนหรือความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า BESS เป็นไปตามมาตรฐานสารทำความสะอาด NFPA 2001 และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยการจัดเก็บพลังงานทั่วโลกโดยสมบูรณ์ กลายเป็นโซลูชันระงับอัคคีภัยที่ต้องการสำหรับโครงการ BESS ฝั่งโครงข่าย- อุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ทั่วโลก
เลเยอร์ 4: การเชื่อมโยงอัจฉริยะ – การดำเนินการด้านความปลอดภัยของวงจร-เต็มรูปแบบ
การหยุดการเคลื่อนตัวเนื่องจากความร้อนของ BESS จำเป็นต้องมีการดำเนินการประสานงานของระบบเฝ้าติดตาม การเตือนล่วงหน้า และระบบระงับ แพลตฟอร์มความปลอดภัย BESS ที่ผสานรวมจะเชื่อมโยงข้อมูล BMS,-การตรวจสอบอุณหภูมิด้วยภาพความร้อนแบบเรียลไทม์, เซ็นเซอร์ตรวจจับควันและก๊าซ และอุปกรณ์ดับเพลิงที่สะอาด เมื่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นผิดปกติ ก๊าซรั่ว หรือสัญญาณควันถูกจับได้ ระบบจะทริกเกอร์การแจ้งเตือนหลาย-ในครั้งแรก เริ่มการเพิ่มประสิทธิภาพการทำความเย็น ตัดแหล่งจ่ายไฟ และเปิดใช้งานการจ่ายสารอัตโนมัติเพื่อระงับการระบายความร้อนในระยะการแตกหน่อ
การตรวจสอบและบำรุงรักษาระบบเป็นประจำช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพ{0}}ในระยะยาวของอุปกรณ์ความปลอดภัยทั้งหมด การทดสอบการทำงานทุกไตรมาสของเซ็นเซอร์ตรวจจับและระบบปราบปราม การสอบเทียบพารามิเตอร์ BMS ประจำปี และการเปลี่ยนสารทำความสะอาดที่หมดอายุตามเวลาที่กำหนด สามารถหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของระบบความปลอดภัยในระหว่างเหตุฉุกเฉินได้
บทสรุป
การหนีความร้อนถือเป็นปัญหาคอขวดด้านความปลอดภัยที่ใหญ่ที่สุดสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียม- แต่สามารถควบคุมและหลีกเลี่ยงได้อย่างสมบูรณ์ผ่านโซลูชันหลายมิติ-ที่เป็นระบบ การเตือนล่วงหน้าทางวิทยาศาสตร์ผ่าน BMS การออกแบบการจัดการระบายความร้อนที่ปรับให้เหมาะสม การแยกทางกายภาพแบบแยกส่วน และการดับเพลิงด้วยสารทำความสะอาดประสิทธิภาพสูง- ร่วมกันสร้างระบบป้องกันการหลบหนีจากความร้อน BESS ที่สมบูรณ์
สำหรับนักลงทุนด้านการจัดเก็บพลังงาน บริษัท EPC และผู้ดำเนินการสิ่งอำนวยความสะดวก การใช้การออกแบบการป้องกันการหนีความร้อนที่ได้มาตรฐานและอุปกรณ์ปราบปรามสารทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพสูง- ไม่เพียงแต่เป็นข้อกำหนดบังคับสำหรับการปฏิบัติตามความปลอดภัยของโครงการเท่านั้น แต่ยังเป็นการรับประกันหลักสำหรับ-การดำเนินงาน BESS ที่มีความเสถียรในระยะยาวด้วย
ในฐานะซัพพลายเออร์สารทำความสะอาดมืออาชีพที่มุ่งเน้นความปลอดภัยจากอัคคีภัยของ BESS เราจัดหาสารดับเพลิง FK5112 ตามมาตรฐาน NFPA- และโซลูชันป้องกันความร้อนที่หยุดไหลในจุดเดียว- สำหรับโครงการจัดเก็บพลังงานทั่วโลก ซึ่งช่วยให้ลูกค้าลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ของ BESS และบรรลุการดำเนินการจัดเก็บพลังงานที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ และยั่งยืน








