Le 12 mars 2025, UL a officiellement publié la norme ANSI/CAN/UL9540A-2025 "Test de propagation de l'emballement thermique des systèmes de stockage d'énergie par batterie".

En tant que première spécification de sécurité spéciale au monde pour la propagation de l'emballement thermique des systèmes de stockage d'énergie, cette révision a pris 16 mois, 27 séries de consultations techniques et de votes transcontinentaux, et la cinquième édition a finalement été officiellement publiée.

UL 9540A n'est pas seulement une norme nationale obligatoire pour les États-Unis et le Canada, mais elle est également largement adoptée à l'échelle internationale et est citée dans les réglementations d'installation des systèmes de stockage d'énergie de Singapour, de Malaisie et de Victoria, en Australie, pour faire face à des scénarios d'installation spécifiques.

Niveaux UL9540A

Lors des tests des systèmes de stockage d'énergie dans la norme UL 9540A, quatre niveaux de tests peuvent être effectués : Cellule - Une seule cellule de batterie chauffe la cellule de batterie dans une bombe à combustion à volume constant et déclenche l'emballement thermique. La composition gazeuse de l'emballement thermique est analysée par chromatographie en phase gazeuse, puis la limite d'explosion, la pression d'explosion et la vitesse de combustion du gaz d'emballement thermique sont testées. Cette partie du test vise à établir une méthode reproductible pour forcer la batterie à entrer dans un état d'emballement thermique. Ces méthodes doivent être utilisées pour les tests au niveau du module, de l'unité et de l'installation.

Module - Un ensemble de cellules de batterie connectées. Le test au niveau du module déclenche l'emballement thermique d'une ou plusieurs cellules de batterie dans le module et utilise une variété d'instruments d'analyse de gaz de précision pour analyser de manière exhaustive le gaz libéré par le module après l'emballement thermique, et évaluer ses caractéristiques de propagation et les risques d'incendie possibles au sein du module.

Unité - Un ensemble de modules de batterie connectés et installés dans un rack et/ou un châssis. Selon les différentes conditions d'installation des unités BESS, la configuration du test est effectuée. En déclenchant l'emballement thermique d'une ou plusieurs cellules de batterie dans le module, le débit de dégagement de chaleur, la génération et la composition des gaz, les dangers de déflagration et d'éclaboussures, la température du système de stockage d'énergie cible et de la surface du mur, le flux de chaleur du mur cible et du système de stockage d'énergie et du dispositif de sortie, et la ré-inflammation sont principalement testés.

Installation - Le même réglage que le test de l'unité, en utilisant un système d'extinction d'incendie supplémentaire. La méthode d'essai 1 - "Efficacité des gicleurs" est utilisée pour évaluer l'efficacité des méthodes d'extinction d'incendie et de protection contre les explosions par gicleurs installés conformément aux exigences réglementaires. La méthode d'essai 2 - "Efficacité du plan de protection contre l'incendie" est utilisée pour évaluer l'efficacité des autres systèmes d'extinction d'incendie et des méthodes d'explosion (tels que les agents extincteurs gazeux, les systèmes combinés de brouillard d'eau). Les tests au niveau de l'installation sont cruciaux. Ils simulent le risque d'incendie du système de stockage d'énergie dans l'environnement d'installation et d'exploitation réel, et constituent une partie importante de la conception pour vérifier si les mesures de protection sont suffisamment efficaces.

Voici un aperçu des principaux changements apportés à la cinquième édition de la norme ANSI/CAN/UL 9450A (12 mars 2025)

1. Mise à jour des méthodes de test et des mesures

Mesure FTIR et hydrogène : la mesure FTIR (spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier) est modifiée en option, et des exigences de mesure de l'hydrogène dans les tests au niveau de l'unité sont ajoutées (clauses 8.2.14–10.3.13).

Option de rampe thermique continue : Une nouvelle méthode de test pour déclencher l'emballement thermique par rampe thermique continue est ajoutée (7.3.1.5).

Débitmètre de chaleur et fréquence d'échantillonnage : L'utilisation du débitmètre de chaleur Gardon est autorisée, et les fréquences d'échantillonnage pour le flux de chaleur et la température de la paroi sont révisées (6.3, 9.2.15–10.3.10).

Norme de flux de chaleur des voies d'évacuation : Mettre à jour les exigences de mesure du flux de chaleur pour les systèmes muraux extérieurs non résidentiels (9.5.1, 9.5.5).

2. Ajustement de la configuration et de l'équipement des tests

Tests d'unités résidentielles : Remplacer la salle d'essai NFPA 286 par un "mur d'essai" (9.1.2, Figure 9.3).

Emplacement des thermocouples : Réviser le placement des thermocouples dans les tests de batteries (7.3.1.2, 7.3.1.7–10).

Exception pour les systèmes montés au sol : Ajouter des conditions d'exception pour les systèmes résidentiels (9.2.19–10.3.10).

3. Clarification des définitions et des processus

Temps de repos de l'échantillon : Clarifier le temps de repos des échantillons après le conditionnement et la charge (7.2.2, 8.1.2, 9.1.9).

Méthode de charge de la batterie : Affiner le processus de charge de la batterie (7.2.1, 7.2.4).

Exigences du rapport d'essai : Clarifier les spécifications du rapport d'essai pour l'utilisation de systèmes de batteries en tant qu'unités BESS (7.7.1).

Critères de défaillance : Réviser la terminologie pour les défaillances de batteries, de modules et d'unités (7.3.1.2, 8.2.8–9.1.8).

Définitions des termes : Ajout de "Propagation de l'emballement thermique" et révision de la définition de "Emballement thermique" (4.16, 4.19).

Définitions résidentielles/non résidentielles : Clarifier la distinction entre les deux types d'utilisation, affectant la configuration des tests et les rapports (8.4.1, 10.7.1)

4. Nouvelles méthodes de test

Extension du type de batterie : Ajout de méthodes de test pour les batteries au plomb-acide et au nickel-cadmium (7.3.3.1–7.10.4) et de procédures de test pour les batteries à haute température (7.3.4.1–10.11.3).

Révisions des batteries à flux : Mise à jour des exigences relatives aux batteries à flux (5.4.3, 7.1.1–9.11.1).

5. Révisions des normes de performance

Performance au niveau du module : Réviser les critères de réussite pour les tests de module (8.5.1).

Plage de température de surface du module : Ajuster la plage de mesure (9.7.3, Tableau 9.1, 10.5.2).

6. Mises à jour des normes de référence

Ajout de la norme NFPA 855 comme code applicable (1.2, 3.2).

Remplacement de la norme UL 1685 par la norme UL 2556 : Mise à jour des références aux normes de câbles (3.2, 10.2.2).

7. Exigences de sécurité et de structure

Suppression de l'exception structurelle non combustible : clarification des règles de propagation des flammes en extérieur (4.16, 9.1.1–9.7.1).

Considérations relatives au risque de déflagration : ajout d'exigences d'analyse de la déflagration dans l'annexe A (A3.3.1).

8. Autres mises à jour importantes

Alignement de l'utilisation résidentielle : Révision des exigences du code relatives aux utilisations résidentielles (1.2, 10.1.1–A2.3.2).

Suppression des restrictions d'installation résidentielle : Suppression de la déclaration interdisant l'installation dans les unités résidentielles.

Extensions des rapports d'essai : Extension des rapports d'essai au niveau du module, de l'unité et de l'installation (8.4.1, 10.4.1).

Aperçu de l'impact

Flexibilité accrue : La possibilité de choisir la FTIR et les méthodes de rampe thermique offrent une flexibilité de test.

Champ d'application élargi : Ajout de tests de batteries au plomb-acide, au nickel-cadmium et à haute température pour couvrir davantage de types de technologies.

Sécurité renforcée : Révision des règles de propagation des flammes, ajout d'une analyse de la déflagration pour réduire le risque de propagation du feu.

Tests simplifiés : Les tests résidentiels utilisent des murs d'essai à la place, ce qui peut réduire la complexité des tests.

Cette version met l'accent sur la clarté, la sécurité et l'inclusion technique, en s'adaptant aux besoins du développement de la technologie des batteries et de l'évolution réglementaire.

UL 9540A évalue la sécurité du système des systèmes de stockage d'énergie après la propagation de l'emballement thermique de la batterie. Il s'agit de la norme de référence pour les essais au feu à grande échelle mentionnés dans la norme NFPA 855 et de la seule norme de consensus reconnue dans la norme NFPA 855.

La publication de la norme UL9540A-2025 marque la mise à niveau stratégique de la sécurité du stockage d'énergie, passant de la "protection passive contre l'incendie" à la "prévention active". Si vous avez besoin d'obtenir des machines d'essai UL9540A ou d'un support technique, veuillez nous contacter !