Hoe kun je een explosie in een energieopslagsysteem voorkomen of de effecten beperken? Het NIPV heeft onderzoek gedaan naar de explosiemaatregelen bij energieopslagsystemen (EOS’en) die lithium-ion batterijen bevatten.
Het NIPV heeft onderzoek gedaan om te achterhalen welke gassen die vrijkomen bij oververhitting van een lithium-ion batterij een explosie kunnen veroorzaken. Het doel van het onderzoek is om parameters op te stellen, waarmee de effecten van een explosie in een EOS kunnen worden gemodelleerd en om inzicht te krijgen in maatregelen die het explosierisico kunnen beperken. Het onderzoek richt zich op EOS’en met lithium-ion batterijen, die zijn geplaatst in een vrijstaande eenheid (zoals een container) en worden toegepast voor grootschalige energieopslag.
Inzicht in de gassen
Om de effecten van een explosie in een EOS te kunnen modelleren is inzicht noodzakelijk in de hoeveelheid en de samenstelling van de gassen die vrijkomen bij oververhitting van lithium-ion batterijen. Uit het literatuuronderzoek blijkt dat meer dan dertig verschillende soorten brandbare gassen vrijkomen.
Waterstof, koolwaterstoffen en koolmonoxide zijn de meest voorkomende brandbare componenten in de vrijkomende gassen. Op basis van deze componenten konden, in samenwerking met het RIVM, twee standaardmengsels worden samengesteld die geschikt zijn voor modellering van explosies van EOS’en waarin batterijen van het type LFP of NMC zijn toegepast.
Risicovermindering
Met de ontwikkelde kennis zijn de mogelijkheden beschouwd om het risico van een explosie zo veel mogelijk te beperken. Er zijn twee mogelijkheden:
- Met ventilatie worden de gassen uit het EOS verdreven, voordat deze kunnen worden ontstoken en wordt dus de kans op een explosie verminderd.
- Via explosieluiken kan de druk van een explosie uit een EOS ontsnappen, waardoor het EOS intact blijft en de gevolgen van de explosie dus worden beperkt, voor zowel het EOS als de omgeving.
Uit de literatuurstudie blijkt verder dat veel toegepaste brandveiligheidssystemen, zoals inertiseren en installeren van sprinkler- of watermistsystemen, explosies in EOS’en met lithium-ion batterijen niet altijd kunnen voorkomen.
