뉴스 - 리튬 배터리 에너지 저장 시스템의 위험성 분석

세계적인 태양 에너지 선도 기업에너지 저장 장치 제조업체, 친환경 에너지 생산언제 어디서든.

페이지 배너
페이지 배너

블로그

리튬 배터리 에너지 저장 시스템의 위험성 분석

리튬 배터리 에너지 저장 시스템의 화재 위험은 주로 리튬 배터리 내부의 제어 불가능한 반응, 외부 충격, 그리고 전기 장비의 위험성이라는 세 가지 측면에서 발생합니다. 화재 방지 규정에 따라 배터리 배치 영역(이하 배터리함)과 고전압 및 저전압 전기 장비 영역(이하 장비함)은 분리하여 설계해야 합니다.

1. 리튬 배터리: 내부 반응 위험

리튬 배터리 에너지 저장 시스템

리튬 배터리는 충전 및 방전 과정에서 화학 반응을 이용하는데, 이 과정에서 필연적으로 열이 발생합니다. 발생한 열이 배터리의 방열 용량을 초과하면 열이 축적되어 과열될 수 있습니다.
SEI 막, 전해액, 양극/음극의 분해와 같은 내부 화학 반응은 많은 열과 가스를 발생시켜 배터리의 발열 및 팽창을 초래합니다. 이는 열 폭주를 일으켜 온도가 급격히 상승하고 내부 물질에 발화할 수 있습니다. 전해액 분해 시 발생하는 가연성 가스는 특정 농도에 도달하고 점화원과 접촉할 경우 폭발할 수 있습니다.
더욱이 에너지 저장 시스템의 배터리 모듈은 여러 개의 배터리 팩을 직렬로 연결하기 때문에 안전 위험이 증가합니다. 만약 하나의 배터리가 고장나서 화재가 발생하면 주변 배터리로 번져 화재 범위가 확대될 수 있습니다.

2. 외부 요인

  • 관통 위험: 날카로운 물체(금속 파편이나 떨어진 공구 등)가 배터리를 뚫을 수 있습니다. 케이스가 어느 정도 보호 기능을 제공하지만, 강한 충격은 금속 외피와 분리막을 뚫어 내부 단락, 급격한 열 방출 및 열 폭주를 일으킬 수 있습니다.
  • 기계적 손상: 운송 또는 설치 중 심한 압력이나 충돌(예: 차량 진동 또는 부적절한 취급)로 인해 배터리 팩이 변형되어 내부 전극 구조가 손상되고 단락이 발생할 수 있습니다. 또한 케이스에 균열이 생기면 가연성 전해액이 누출되어 전기 스파크에 노출될 경우 발화할 수 있습니다.
  • 진동의 영향: 장기간 고주파 진동에 노출되면 연결 부품(예: 케이블 및 전극 접점)이 헐거워져 접촉 저항이 증가하고 국부적인 과열이 발생할 수 있습니다. 또한 진동은 활성 물질의 분리를 유발하여 배터리 성능을 저하시키고 열 폭주 위험을 증가시킵니다.

3. 전기 장비 관련 위험 요소

에너지 저장 시스템의 전기 장비의 안정성과 안전성은 배터리 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 고전압, 고전류 시스템과 다수의 저전류/통신 시스템이 존재할 경우 보호 부품이 손상되어 안전 기능이 저하되고 화재가 발생할 가능성이 있습니다.

리튬 배터리 에너지 저장 시스템의 화재 안전 조치

리튬 배터리 에너지 저장 장치의 화재 방지 시스템은 대규모/분산형 에너지 저장 시설, 이동식 에너지 ​​저장 차량, 비상 발전소 등 전력 산업 전반(발전, 송전, 배전, 소비)을 포괄하도록 설계되었습니다. 리튬 기반 에너지 저장 장치는 여러 장점이 있지만, 금속 리튬의 높은 반응성과 차량 내 빈번한 열폭주 사고로 인해 화재 안전이 최우선 과제입니다. 주요 대책은 다음과 같습니다.

1. 화재 방지 시스템

리튬 배터리 에너지 저장 시스템

리튬 배터리의 열폭주는 가스, 에너지, 연기, 심지어 화염까지 발생시킵니다. 화력 발전소 및 변전소 시스템의 화재 방지 설계 기준 및 화재 경보 시스템 설계 기준과 같은 표준을 참조하여 배터리실을 격리하고 다음과 같은 구성 요소로 이루어진 전용 화재 방지 시스템을 설치합니다.
  • 감지 및 제어: 배터리실의 가스 구성이 비정상적으로 변하면 화재 경보 제어기, 복합 감지기, 가연성 가스 센서와 같은 장치가 작동하여 수소, VOC, CO, 연기 및 온도를 감지합니다. 이러한 장치는 경보를 울리고 전원을 차단하며 관제 센터에 경고를 보냅니다. 비상 정지 버튼, 수동 경보, 청각 및 시각 표시기는 현장에서 비상 상황을 제어할 수 있도록 합니다.
  • 가스 소화: 장비에는 가스 소화기, 파이프 및 노즐이 포함되며, 산소 차단과 같은 물리적 방법을 사용하여 신속하게 화재를 진압합니다.
    • HFC-227ea(7-플루오로프로판): 무색, 무취, 비전도성 가스로 화학 반응을 억제합니다. 액체 상태로 보관되며, 기체로 방출되어 잔류물을 남기지 않고 전기 장비에 손상을 주지 않습니다.
    • 퍼플루오로헥사논: 차세대 고효율 소화제로, 빠르게 기화하여 산소를 차단하고 화재 현장을 냉각시킵니다.
    • 액체 질소: 물리적으로 냉각 효과를 내고 질소 가스를 방출하여 산소를 대체함으로써 화재를 진압하는 친환경적인 소화제입니다.

2. 에어컨 시스템

리튬 배터리 에너지 저장 시스템

리튬 배터리는 충전/방전 과정에서 지속적으로 열을 발생시킵니다. 배터리함의 최적 온도는 25℃이며, 저온에서는 용량 감소가 가속화되고 고온에서는 전기 장비 및 배터리의 화재 위험이 증가합니다.
리튬 배터리 에너지 저장 시스템

3. 연동 장치

리튬 배터리 에너지 저장 시스템

오작동이나 비상사태로 인한 인명 피해를 방지하기 위해 배터리실에는 방화문, 배기 시스템, 외부 비상 정지 버튼이 장착되어 있으며, 화재 경보기, 자동 소화기, 환기 시스템과 연동되어 다단계 안전 시스템을 갖추고 있습니다.

4. 전기 설계

리튬 배터리 에너지 저장 시스템

  • 서지 보호: 고전압 회로에는 고전압/고전류로 인한 위험을 줄이기 위해 낙뢰 및 서지 보호 장치가 설치되어 있습니다.
  • 배치 계획: 이동식 에너지 ​​저장 구역에는 최소 2개의 출구가 있어야 합니다. 지상 시스템의 경우 3.5m 폭의 소방 통로를 확보해야 하며, 지하 시스템의 경우 1.5m 폭의 대피로와 소방 설비를 확보해야 합니다.
  • 전원 공급: 소방 장비는 내화 케이블을 사용하여 전력망에서 독립적으로 전원을 공급받아 안정적인 작동을 보장합니다.

---

당사의 태양 에너지 저장 제품에 대해 더 자세히 알아보시려면 제품 라인을 살펴보시기 바랍니다. 다양한 용도와 예산에 맞춰 설계된 패널과 배터리 제품군을 제공하므로 필요에 맞는 최적의 솔루션을 찾으실 수 있을 것입니다.

 

웹사이트:www.fgreenpv.com

이메일:[이메일 보호됨]

WhatsApp:+86 17311228539


게시 시간: 2025년 6월 10일

저희에게 편지를 보내주세요

2013년부터 86개국 이상에 제품을 공급하는 태양광 제조업체입니다.
글로벌 인증, 공장 직판 가격

여기에 메시지를 작성하여 보내주세요.