ANSI/CAN/UL 9540A：2019儲能電池儲能系統(tǒng)熱失控火災傳播標準

UL 9540A：2019標準范圍：

確定電池是否能熱失控，評估具有熱失控能力的電池儲能系統(tǒng)的起火和爆炸特性；

ANSI/CAN/UL 9540A提供測試數(shù)據(jù)，支持風險緩解分析，并允許ESS超過NFPA 855安裝限制；

＞1kWh的家用儲能系統(tǒng)或＞20kWh的非家用鋰電池儲能系統(tǒng)，如超出NFPA 855安裝限制，則適用。

被以下規(guī)范和標準引用：

NFPA 855 固定儲能系統(tǒng)安裝標準

ICC IFC 國際消防法規(guī)

ICC IRC 國際住宅規(guī)范

UL 9540 儲能系統(tǒng)和設(shè)備安全標準

IEC 62933-5-2 并網(wǎng)電化學儲能系統(tǒng)安全要求

4層級測試：

電芯層級測試

模塊層級測試

單元（機柜）層級測試

安裝層級測試

電芯層級測試：

1.目的：

確定電芯熱失控方法和參數(shù)

確定電芯排氣溫度

確定電芯熱失控溫度

熱失控氣體分析（成分、性能與可燃性等）

2.樣品預處理：

將電芯按照制造商的規(guī)定進行二個循環(huán)的充放電處理（開始時實驗室環(huán)境條件為溫度25 ±5°C，濕度 50 ±25%）；

測試前保持電芯充電****SOC,并靜置不低于1h，不超過8h;

為防止測試過程中過度膨脹，電芯應模擬BESS模塊中的束縛條件（如固定鋼板）

3.測試方法：

將電芯放置在密封的防爆罐內(nèi)，罐內(nèi)充滿氮氣；

用柔性薄膜加熱器誘導電芯熱失控（若不能引發(fā)，則用針刺、過充、替代熱源等方法引發(fā)）；

引發(fā)過程中全程測溫，記錄排氣時的溫度和熱失控開始溫度；

收集電芯排出的氣體。

4.監(jiān)測數(shù)據(jù)：

熱失控方法和參數(shù)

電芯泄氣溫度

電芯熱失控觸發(fā)溫度

電芯釋放氣體測量：成分、總量、可燃燒下限LFL、燃燒速度、*大壓力Pmax

5.判定：

電芯不能引發(fā)熱失控；

根據(jù)ASTM E918在環(huán)境溫度和排氣溫度下測定，當與任何體積的空氣混合時，電芯排出氣體不存在可燃性危險。

滿足上述判定，則無需進行模塊層級測試（但理論上當前電池技術(shù)還不能在失控后不產(chǎn)生可燃氣體）。

模塊層級測試：

1.目的：

驗證模組熱失控蔓延程度

確定熱釋放率與模組溫度

確定氣體成分與釋放速率

爆炸危險

2.樣品預處理：

將模組按照制造商的規(guī)定進行二個循環(huán)的充放電處理（開始時實驗室環(huán)境條件為溫度25 ±5°C，濕度 50 ±25%）；

測試前保持模組充電****SOC,并靜置不低于1h，不超過8h;

3.測試方法：

測試在煙霧收集罩內(nèi)進行（實時采集氣體分析）；

采用電芯中觸發(fā)熱失控方法，熱失控一個或多個電芯；

記錄模塊熱失控前后重量。

4.監(jiān)測數(shù)據(jù)：

模塊內(nèi)熱失控擴散情況

熱釋放速率

煙霧釋放率

燃燒危害

電池泄氣測量：氣體成分和總量、H2、THC、CO/CO2等

起火和爆燃情況

5.判定：

模組設(shè)計包含熱失控控制；

電芯測試中排氣不可燃。

滿足上述判定，則無需進行單元層級測試（但理論上當前電池技術(shù)還不能在失控后不產(chǎn)生可燃氣體，在模組層級的測試應做到不會發(fā)生熱蔓延。）。

單元（機柜）層級測試：

1.目的：

BESS單元的熱失控蔓延程度

測量目標BESS單元的溫度與熱通量

測量周圍墻壁的溫度與熱通量

確定是否有著火/爆炸現(xiàn)象

2.樣品預處理：

根據(jù)不同安裝情況進行測試配置（室內(nèi)/室外、地面/掛壁、住宅/非住宅、屋頂/車庫等）；

測試前保持啟動BESS處于*大SOC，在室內(nèi)環(huán)境*多靜置8h;

3.測試方法：

啟動熱失控BESS位于煙霧收集罩下方；

采用模組中觸發(fā)熱失控方法，熱失控一個或多個電芯；

記錄測試過程爆炸及火焰蔓延情況。

4.監(jiān)測數(shù)據(jù)：

初始BESS中模塊直徑的熱失控蔓延情況

熱釋放率

煙霧釋放率

氣體成分和體積

墻體溫度和熱流

目標BESS溫度和熱流

起火/爆燃風險

復燃危險

5.判定：

滿足滿足表9.1中列出的下列性能條件，則不需要進行安裝層級測試 。

安裝層級測試（不適用于戶外或住宅用BESS）：

1.目的:

評估熱失控蔓延程度，評估消防措施的有效性。

2.過程：

測試過程和方法同單元層級測試；

需要安裝灑水噴頭或其他消防方案（氣態(tài)劑、水霧系統(tǒng)等）。

商通檢測提供電池的相關(guān)測試認證服務：

運輸和電池運輸?shù)腢N38.3測試：

1.熱測試

2.高空模擬

3.沖擊試驗

4.影響

5.耐振性

6.外部短路

7.過充

8.強制放電

根據(jù)IEC62133-1-2安全要求對用于便攜式應用的便攜式密封二次電池（以及由其制成的電池）進行的測試IEC60086原電池測試

根據(jù)IEC62619對工業(yè)用電池進行測試

UL1642鋰電池測試

IEC61960-3棱柱形和圓柱形鋰二次電池和由其制成的電池的測試

根據(jù)客戶具體要求進行測試

CB認證（例如根據(jù)IEC62133）