Op Linkedin werd door Dhr. Christiaan Dahrs van Peutz BV onderstaand geciteerd artikel geplaatst inzake
brandonderzoek op lithium-ion batterijcellen dat we onze prospects niet willen onthouden.
State of Charge lithium-ion batterijcellen
Het laadniveau (State of Charge, SOC) van lithium-ion batterijcellen speelt vaak geen rol als er naar veiligheid
wordt gekeken terwijl dit wel van invloed kan zijn. Peutz heeft met een eenvoudige test het verschil in effecten
onderzocht door enkele lithium-ion batterijcellen met verschillende laadniveaus (25%, 50%, 75%, 100%) te
onderwerpen aan een thermal runaway-test op een kookplaat.
De resultaten bevestigen het beeld dat er inderdaad een effectverschil aanwezig is.
Een hoger laadniveau leidt tot hogere temperaturen (gemeten op de celwand) en hevigere brandfenomenen
tijdens een thermal runaway:
- 25% SOC: Alleen rook waargenomen. Max. temperatuur ca. 572 °C;
- 50% SOC: Rook, vonken, afblazen en vlammen waargenomen. Max. temperatuur ca. 724 °C;
- 75% SOC: Rook, vonken, afblazen en vlammen waargenomen. Max. temperatuur ca. 759 °C;
- 100% SOC: Hevigste brandfenomenen waargenomen (rook, wegschieten, vonken, afblazen en vlammen); Max. temperatuur niet meetbaar door het met kracht wegschieten van de lithium-ion batterijcel.
Het artikel is in zoverre van belang dat de richtlijn PGS 37-2 nu geen enkele rekening houdt met de State of Charge van cellen/batterijen terwijl dit dus wel degelijk van invloed is op het uiteindelijke risico binnen een opslagplaats hiervoor. Fabrieksnieuwe lithium-ion cellen/batterijen mogen onder de speciale IATA DGR en ADR-bepalingen 188 en 376 enkel getransporteerd worden (en aldus in 1ste instantie ook worden opgeslagen) met een lage State of Charge, nl.: 30 %. Deze 30 % SoC is vereist wil een batterij onder UN-nummer 3480 vallen. Voor apparatuur met lithium-ion batterijen die vallen onder UN-nummer 3481 is deze beperking niet zo strikt is; het hangt o.a. van soort apparaat (en daarvoor vastgesteld specifiek risico).
Een lage SoC beperkt het brandrisico (bij incidenten) en de kans op thermal runaway. De SoC zou eigenlijk invloed moeten hebben op de (extra) veiligheidsvoorzieningen die voor een opslagvoorziening worden vereist in de PGS 37-2. In de praktijk stelt de Brandweer regelmatig dat men een opslagvoorziening überhaupt niet zal betreden. Dit i.v.m. de mogelijke schadelijke, giftige en voor explosie vatbare dampen die in een opslagvoorziening zouden kunnen staan na een thermal runaway en wil men van buitenaf kunnen blussen (via b.v. een droge sprinkler-leiding met Storz-koppeling).
O.b.v. de bevindingen van Peutz is dat bij opslag van cellen/batterijen met een SoC tot 30 % dus kennelijk wat minder waarschijnlijk. Blussing vind dan plaats met water of waterhoudende middelen waardoor dan mogelijk ook de gehele voorraad in de opslagvoorziening wordt aangetast c.q. geheel verloren kan gaan.
Door de blussing met waterhoudende middelen is er ook een grotere kans op het ontstaan van een milieudelict, immers: het bluswater wordt dan in 1ste instantie als chemisch verontreinigd gezien.
Dit maakt voor opslagvoorzieningen voor lithium-ion cellen/batterijen de inzet van condensed aerosol als blusmiddel aantrekkelijker omdat de voorraad na een blussing hiermee relatief eenvoudig gereinigd kan worden en zeer waarschijnlijk grotendeels behouden blijft. Hiltra werkt hier samen met Firepro® waarvan het condensed aerosol blusmiddel door het KIWA is toegelaten en goedgekeurd/gecertificeerd voor het blussen van branden van lithium-ion batterijen.
Helaas stelt de PGS 37-2 hier dat indien er in een opslagvoorziening een vast geïnstalleerd blussysteem (VBB) aanwezig moet zijn, dit gecertificeerd moet worden volgens het CCV-certificatieschema. Condensed aerosol blusinstallaties vallen echter niet onder het CCV-certificatieschema maar onder het KIWA-certificatie op basis van de KIWA-BRL, nr: K 23003 met daarnaast de KIWA BRL, nr.: K 23001 voor componenten binnen een dergelijke installatie. De juiste kwaliteiten en hoge functionaliteit van condensed aerosol blusmiddelen en blussystemen leiden juist tot een (zeer snelle) inperking van de gevolgen van een thermal-runaway in zowel de opslagvoorziening als in de directe omgeving en het milieu. Hiltra heeft een uitgebreid programma van (semi-) prefab brandcompartimenten met een brandwerendheid van tenminste 60 minuten (optioneel 90 minuten) volgens de norm NEN 6069 als vereist in Maatregel M-9 van PGS 37-2. Deze brandcompartimenten kunnen dan – al naar gelang de specifieke situatie – optioneel worden voorzien van diverse beveiligingsmaatregelen, zoals CO/H2-detectie, temperatuurmonitoring, klimaatcontrole, condensed aerosol blusinstallaties etc.
Voor advies kunt U Hiltra Barneveld bereiken via Tel: 0341-404160 of EM: info@hiltra.com