Op 12 maart 2025 heeft UL officieel ANSI/CAN/UL9540A-2025 "Battery Energy Storage System Thermal Runaway Propagation Test" uitgebracht.

Als 's werelds eerste speciale veiligheidsspecificatie voor thermische runaway-voortplanting van energieopslagsystemen, duurde deze herziening 16 maanden, 27 rondes van technische consultaties en continentale stemmingen, en werd de vijfde editie eindelijk officieel uitgebracht.

UL 9540A is niet alleen een nationale norm die verplicht is voor de Verenigde Staten en Canada, maar wordt ook internationaal breed geaccepteerd en wordt geciteerd in de installatievoorschriften voor energieopslagsystemen van Singapore, Maleisië en Victoria, Australië om specifieke installatiescenario's aan te pakken.

UL9540A niveaus

Bij het testen van energieopslagsystemen in UL 9540A kunnen vier testniveaus worden uitgevoerd: Cel - Een enkele batterijcel verwarmt de batterijcel in een verbrandingsbom met constant volume en veroorzaakt thermische runaway. De gassamenstelling van de thermische runaway wordt geanalyseerd door middel van gaschromatografie, waarna de explosiegrens, explosiedruk en verbrandingssnelheid van het thermische runaway-gas worden getest. Dit deel van de test is bedoeld om een herhaalbare methode te creëren om de batterij in een thermische runaway-toestand te dwingen. Deze methoden moeten worden gebruikt voor testen op module-, unit- en installatieniveau.

Module - Een verzameling van aangesloten batterijcellen. De test op moduleniveau veroorzaakt de thermische runaway van een of meer batterijcellen in de module en gebruikt een verscheidenheid aan precisie-gasanalyse-instrumenten om het gas dat door de module na thermische runaway wordt afgegeven uitgebreid te analyseren en de voortplantingseigenschappen en mogelijke brandrisico's binnen de module te evalueren.

Unit - Een verzameling van batterijmodules die aan elkaar zijn gekoppeld en in een rek en/of chassis zijn geïnstalleerd. Afhankelijk van de verschillende installatieomstandigheden van BESS-units wordt de testconfiguratie uitgevoerd. Door de thermische runaway van een of meer batterijcellen in de module te veroorzaken, worden voornamelijk de warmteafgiftesnelheid, gasgeneratie en -samenstelling, de gevaren van deflagratie en spatten, de temperatuur van het beoogde energieopslagsysteem en de wandoppervlakte, de warmteflux van de beoogde wand en het energieopslagsysteem en het uitgangsapparaat, en de herontsteking getest.

Installatie - Dezelfde instelling als de unit-test, met gebruik van een extra brandblussysteem. Testmethode 1 - "Effectiviteit van sproeiers" wordt gebruikt om de effectiviteit van sproeibrandblussing en explosiebeschermingsmethoden te evalueren die zijn geïnstalleerd in overeenstemming met de wettelijke vereisten. Testmethode 2 - "Effectiviteit van brandbeveiligingsplan" wordt gebruikt om de effectiviteit van andere brandblussystemen en explosiemethoden (zoals gasblusmiddelen, watermistsysteemcombinatiesystemen) te evalueren. Testen op installatieniveau is cruciaal. Het simuleert het brandrisico van het energieopslagsysteem in de daadwerkelijke installatie- en werkomgeving en is een belangrijk onderdeel van het ontwerp om te verifiëren of de beschermende maatregelen voldoende effectief zijn.

Hier is een voorproefje van de samenvatting van de belangrijkste wijzigingen in de vijfde editie van ANSI/CAN/UL 9450A (12 maart 2025)

1. Testmethode en meetupdates

FTIR- en waterstofmeting: FTIR (Fourier transform infraroodspectroscopie) meting is gewijzigd in optioneel en er zijn waterstofmetingseisen toegevoegd in testen op unitniveau (clausules 8.2.14–10.3.13).

Optie voor continue thermische helling: Er is een nieuwe testmethode toegevoegd voor het veroorzaken van thermische runaway door continue thermische helling (7.3.1.5).

Warmtestroommeter en bemonsteringsfrequentie: Het gebruik van een Gardon-warmtestroommeter is toegestaan en de bemonsteringsfrequenties voor warmtestroom en wandtemperatuur zijn herzien (6.3, 9.2.15–10.3.10).

Standaard voor warmtestroom ontsnappingspad: Update de warmtestroommeetvereisten voor niet-residentiële buitenwandmontagesystemen (9.5.1, 9.5.5).

2. Testconfiguratie en aanpassing van apparatuur

Residentiële unit-testen: Vervang NFPA 286-testruimte door “testwand” (9.1.2, Afbeelding 9.3).

Thermokoppel locatie: Herzie de plaatsing van thermokoppels in batterijtesten (7.3.1.2, 7.3.1.7–10).

Uitzondering voor grondmontagesysteem: Voeg uitzonderingsvoorwaarden toe voor residentiële systemen (9.2.19–10.3.10).

3. Definitie en procesverduidelijking

Rusttijd van de steekproef: Verduidelijk de rusttijd van steekproeven na conditionering en opladen (7.2.2, 8.1.2, 9.1.9).

Batterijoplaadmethode: Verfijn het batterijoplaadproces (7.2.1, 7.2.4).

Vereisten voor testrapporten: Verduidelijk de specificaties voor testrapporten voor het gebruik van batterijsystemen als BESS-units (7.7.1).

Faalcriteria: Herzie de terminologie voor batterij-, module- en unit-fouten (7.3.1.2, 8.2.8–9.1.8).

Termdefinities: Voegde "Thermal Runaway Propagation" toe en herzag de definitie van "Thermal Runaway" (4.16, 4.19).

Residentiële/niet-residentiële definities: Verduidelijkte het onderscheid tussen de twee soorten gebruik, wat van invloed is op de testconfiguratie en rapportage (8.4.1, 10.7.1)

4. Nieuwe testmethoden

Batterijtype-uitbreiding: Voegde loodzuurbatterij- en nikkel-cadmiumbatterijtestmethoden (7.3.3.1–7.10.4) en hogetemperatuurbatterijtestprocedures (7.3.4.1–10.11.3) toe.

Herzieningen van flowbatterijen: Bijgewerkte vereisten met betrekking tot flowbatterijen (5.4.3, 7.1.1–9.11.1).

5. Herzieningen van prestatienormen

Prestaties op moduleniveau: Herzag de slaagcriteria voor module-testen (8.5.1).

Oppervlaktetemperatuurbereik van de module: Paste het meetbereik aan (9.7.3, Tabel 9.1, 10.5.2).

6. Updates van referentiestandaarden

Voegde NFPA 855 toe als de toepasselijke code (1.2, 3.2).

Vervangen UL 1685 door UL 2556: Bijgewerkte kabelstandaardreferenties (3.2, 10.2.2).

7. Veiligheids- en structurele vereisten

Verwijderde niet-brandbare structurele uitzondering: verduidelijkte regels voor voortplanting van vlammen buitenshuis (4.16, 9.1.1–9.7.1).

Overwegingen voor deflagratierisico's: voegde deflagratie-analysevereisten toe in bijlage A (A3.3.1).

8. Andere belangrijke updates

Afstemming op residentieel gebruik: Herziene codevereisten met betrekking tot residentieel gebruik (1.2, 10.1.1–A2.3.2).

Verwijderde residentiële installatiebeperkingen: Verwijderde de verklaring die installatie in residentiële units verbiedt.

Uitbreidingen van testrapporten: Uitgebreide testrapporten op module-, unit- en installatieniveau (8.4.1, 10.4.1).

Impactoverzicht

Verhoogde flexibiliteit: FTIR-selecteerbaarheid en thermische hellingsmethoden bieden testflexibiliteit.

Uitgebreid toepassingsgebied: Voegde loodzuur-, nikkel-cadmium- en hogetemperatuurbatterijtesten toe om meer technologietypen te dekken.

Verbeterde veiligheid: Herziene regels voor vlamvoortplanting, voegde deflagratie-analyse toe om het risico op brandverspreiding te verminderen.

Vereenvoudigd testen: Residentieel testen maakt gebruik van testwanden in plaats daarvan, wat de testcomplexiteit kan verminderen.

Deze versie benadrukt duidelijkheid, veiligheid en technische inclusiviteit en past zich aan de behoeften van de ontwikkeling van batterijtechnologie en de evolutie van de regelgeving aan.

UL 9540A evalueert de systeemveiligheid van energieopslagsystemen nadat de thermische runaway van de batterij zich heeft verspreid. Het is de referentiestandaard voor grootschalige brandtesten die worden genoemd in NFPA 855 en de enige consensusstandaard die wordt erkend in NFPA 855.

De release van UL9540A-2025 markeert de strategische upgrade van energieopslagveiligheid van "passieve brandbeveiliging" naar "actieve waarschuwing". Als u UL9540A-testmachines of technische ondersteuning nodig heeft, neem dan contact met ons op!