Comment contrôler les explosions dans un BESS
En raison de l’effet « cascade » de l’emballement thermique, plus le nombre de cellules de batterie touchées est élevé, plus la quantité de gaz explosifs générés est importante. Découvrez comment les décennies d’expérience de Fike dans le domaine de la protection contre les explosions, associées à Fike Blue, permettent d’atténuer ces gaz avant qu’une combustion ne se produise.
À quel moment un contrôle des explosions est-il nécessaire ?
Outre la chaleur intense générée par chaque cellule de batterie affectée lors d’un emballement thermique, il se forme un mélange dangereux de gaz d’échappement « composé de CO, de H2, d’éthylène, de méthane, de benzène, de HF, de HCl et de HCN... » (NFPA 855, A.9.6.5.6)
C'est pourquoi la norme NFPA 855 exige un « contrôle des explosions » comme élément essentiel à la sécurité globale d’un BESS, et plus précisément que les concentrations de gaz inflammables ne dépassent pas 25 % de la limite inférieure d’inflammabilité (LII) dans des zones soumises à des accumulations de gaz. Un système BESS dont la LII est maintenue sous ce seuil comme le prouve un test UL 9650A est exempté, par la norme NFPA 855, de la nécessité d’être équipé d’un équipement de prévention et de décharge des explosions.
Toutefois, pour les installations qui nécessitent un contrôle des explosions, ou même pour les autorités compétentes (AC) qui exigent une protection supplémentaire, certaines méthodes recommandées à la fois par la norme NFPA et Fike pour réduire le risque de combustion comprennent :
« Le contrôle des explosions dans le contexte d’un système de stockage d’énergie (ESS) doit inclure un évent, car toute batterie soumise à un emballement thermique génère des gaz explosifs dans cette atmosphère, lesquels doivent s’échapper vers un emplacement. Il est peut-être possible d’obtenir une ventilation suffisante pour rester en dessous de 25 % de la LII, mais dans le cas d’un facteur imprévisible tel qu’une panne électrique susceptible de mettre ces systèmes hors service, un évent d’explosion de type passif reste fortement recommandé dans de nombreuses applications ».
Tom Farrell, Ingénieur principal d’essais et de validation chez Fike
Comment Fike Blue réduit les gaz d’échappement générés par l’emballement thermique
Enfin, il existe une autre méthode de contrôle des explosions qui n’est pas encore prise en charge par la norme NFPA 855 – Fike Blue. La solution Fike Blue s’écoule à travers le système ESS pendant les premières phases de l’emballement thermique, remplit le module de batterie affecté et absorbe la chaleur afin d’empêcher la propagation de l’incident.
De nombreux tests effectués au centre d’innovation et d’essai de Fike ont prouvé que l’utilisation de la solution Fike Blue permet généralement de protéger toutes les cellules de batterie du module, à l’exception de la batterie initialement défectueuse et éventuellement de quelques cellules adjacentes La propagation de l’emballement thermique étant limitée, les cellules restantes de la batterie ne sont pas affectées et ne produisent donc pas de gaz. Cela rend la situation beaucoup plus sûre que dans d’autres scénarios, comme celui où le module, voire l’ensemble du système ESS, se consumerait.
« Si une batterie contient 1000 cellules et que vous les laissez toutes brûler, vous générez 1000 cellules de gaz toxique qui se répandent dans les espaces peuplés et les rendent inhabitables pendant un certain temps. Si vous parvenez à le supprimer et à empêcher la propagation de l’emballement thermique, au lieu de perdre 1000 cellules, vous n’en perdrez peut-être que 50, ce qui signifie que le gaz peut être dispersé et atteindre des niveaux moins toxiques. Fike Blue est la seule solution qui réduit efficacement les gaz résiduels générés par ces dangers ».
Tom Farrell, Ingénieur principal d’essais et de validation chez Fike
Pourquoi opter pour Fike dans le cadre du contrôle des explosions ?
Fike est l’une des seules organisations au monde capable de protéger les personnes et les actifs critiques contre les dangers liés aux explosions et les risques d’emballement thermique. Forte de plusieurs décennies d’expérience dans le domaine du conseil en matière de protection contre les explosions, des tests de poussière, des évaluations des risques, de la conception, de l’installation et de l’entretien de systèmes, et désormais grâce au développement et à la validation de Fike Blue, Fike est la seule entreprise capable de créer des stratégies de protection non standard pour les BESS et d’aider les fabricants à obtenir la certification UL 9540A et à satisfaire aux exigences des autorités compétentes (AC).