中國儲能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合240余家機構共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機構、國內(nèi)外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日下午，上海華慧檢測技術有限公司新能源事業(yè)部總經(jīng)理王海洋受邀在儲能檢測、認證與標準專場分享了主題報告，報告題目為《UL9540A測試結(jié)果分析及應用》。以下是報告主要內(nèi)容：
王海洋：大家下午好，我今天其實想和大家分享的是什么呢，首先作為UL9540A，這個測試已經(jīng)在國內(nèi)有很多企業(yè)做過這個測試，因為這是一個到北美必須要執(zhí)行的測試標準。我們是一家民營的做UL9540A測試實驗室，在測試過程當中發(fā)現(xiàn)有很多企業(yè)不能夠一次性通過這個測試，相對而言這個實驗還是比較難的。
這個難點會反映在什么地方呢，我們先講一下做UL9540A分為4個層級，2023年對于大家來說也不是特別陌生的，電芯、模組、電池簇，相對來說安裝層級做的企業(yè)非常少的。怎么樣通過這個實驗，首先要做電芯測試的話，電芯測試講究的是要在4個電芯，它在做熱失控時首先一致性要完好。比如說都在280度的時候出現(xiàn)熱失控，當然舉一個這樣的例子，我們認為這是一致性很好。二是電芯在加熱熱失控過程中本身不能著火，其實你只要達到這兩點，UL9540A的電芯測試就結(jié)束了，接下來就是分析氣體成分。電芯測試沒有通過與不通過這個說法，而只是電芯測試給你帶來了大量數(shù)據(jù)上的東西。當然我覺得進一步去分析的話，首先可以看到這個氣體組分，接下來會做相關測試，比如爆炸極限、爆炸壓力、燃燒速率。得到這些參數(shù)，實際上可以判斷出來這個電芯是不是更安全一點，或者說其他的。
關于電芯發(fā)報告的機構，目前來說市場上主要有5家，我們也會遇到一些客戶問我們哪一家好，我說機構沒有好與壞，首先從影響力來說，總歸UL是最強的。其他幾家，當然也有市場上一些客戶選擇做其他的測試，我覺得這個可能都是自身的選擇，可能在這個場合我們不去說。今天我主要講的是什么呢，是對于模組測試。模組測試其實是在UL9540A里，我們個人認為它是起到了比較核心的關鍵作用，因為大多數(shù)的通過了UL9540A，或者沒有通過的UL9540A，它會反映在模組測試上。
模組測試，我們現(xiàn)在看到的三個紅線，我們選擇中間一個電芯作為觸發(fā)電芯的話，它是加了模組包裹，另外兩邊電芯不作為蔓延對象。它真正的意義是什么呢，先選擇一個觸發(fā)電芯；對觸發(fā)電芯進行加熱，它必須要引起周邊單個或多個電芯的熱蔓延，我們也叫熱擴散，這是它的前置條件。最終的現(xiàn)象是什么呢，它不能著火，也不能爆炸，這個實驗就通過了。
（圖示）我們對中間這個電芯去加熱的話，旁邊兩個是不作為蔓延的，是在這三個電芯，兩側(cè)的電芯如果再熱失控，我們認為它蔓延了，接下來是不能著火也不能爆炸。我們在測試過程當中會發(fā)現(xiàn)什么呢，我在這里是想跟大家分享一些失敗的案例，這個測試為什么沒有通過，它會有哪些原因所導致的。最常見的一個現(xiàn)象是時間，這個實驗必須要熱蔓延的，那么在模組內(nèi)部溫度會非常高，首先第一步電芯是要熱失控；在模組內(nèi)部電芯要熱蔓延的。隨著熱失控防爆閥要開啟，電解液要噴發(fā)的。這時候大多數(shù)企業(yè)，最初我們見到采樣線這個地方，采樣線在高溫下是非常容易，它保護的絕緣層很容易熔融的，這時候就會出現(xiàn)打火。一旦絕緣層脫落，里面同時打火的話，因為隨著電解液的噴發(fā)，它都是可燃性氣體，這時候就會把模組引燃了。
UL9540A，我認為考核的是什么呢，目前主流280的電芯，其實各個廠家電芯在熱失控過程中自身都不大會著火的。UL9540A更多是考核模組，或者電池簇的結(jié)構設計是否安全。在這里就會覺得采樣線，比如說我更換一個耐高溫的采樣線，或者還有一種做法，采樣線的布局進行優(yōu)化，也是可以去解決出現(xiàn)采樣線短路而導致著火的問題。
有些模組并沒有使用采樣線，它使用的是PCB板，PCB板在測試過程當中會出現(xiàn)什么問題呢，因為PCB板連接的距離比較短的，往往PCB板會放在電芯的防爆閥上面。當防爆閥開啟，電解液噴發(fā)時，因為溫度比較高，它會導致PCB板被沖擊而變形。因為PCB板里也是有銅絲的，當它出現(xiàn)斷裂的時候，它也是會引起短路，導致引燃電解液，使得模組著火。
在家儲上，當然大型工商業(yè)說實話模組在用材、用料、結(jié)構緊固上都做得比較好。但在家儲里會出現(xiàn)綁扎電芯時相對比較隨意，畢竟這是一個熱失控、熱蔓延的實驗，每個電芯經(jīng)過綁扎之后它的受力是不均勻的。由于受力不均勻，這時候電芯就會出現(xiàn)一些膨脹鼓包，有可能導致爆炸，導致電芯著火，引發(fā)了模組的著火。還有一種綁扎不牢，它會拉斷采樣線，也會短路而使得模組著火。
還有一種，比如說當電芯出現(xiàn)熱失控，內(nèi)部也熱蔓延了，BMS板過于靠近了電芯。因為BMS板是一個塑料件，這個電芯的熱蔓延，看到很多的現(xiàn)象是在模組里，它的蔓延是不停止的。它靠近電芯的地方，當我蔓延到最后一個的時候，BMS板的這個地方，它遇到了這種高溫會熔融，這時候它又會短路。
失敗的案例，這是一個液冷的模組，模組會有兩種：塑料、金屬。金屬的曾經(jīng)出現(xiàn)過一個案例，內(nèi)部的溫度過高，而模組的金屬蓋板里面的涂層脫落了，金屬暴露出來了，這時候它就和銅排發(fā)生短路，而導致模組著火。其實要解決這些現(xiàn)象，最后一個客戶解決方案就加了一塊耐高溫的防護，在測試過程當中就不會再出現(xiàn)著火的現(xiàn)象。
這種導致的UL9540A測試沒有通過的是什么呢，小容量電芯相對280的電芯，質(zhì)量略微會差一些，比如它的焊接技術各方面導致的電芯自己著火了。
在液冷模組里，因為電芯是有防爆閥的，有些廠家液冷模組，模組上也有防爆閥。當出現(xiàn)電芯熱失控，內(nèi)部也熱蔓延了，有電解液噴發(fā)了，實際上這個模組內(nèi)部已經(jīng)有壓力了。但它選擇的防爆閥，液冷模組的防爆閥在電芯防爆閥打開時，它自身沒有打開，這時候就會導致內(nèi)部溫度非常高，出現(xiàn)這種短路現(xiàn)象。
還有一種，使用的是塑料蓋板，塑料蓋板會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢，金屬蓋板內(nèi)部的絕緣層脫落可能會導致短路。而這種塑料蓋板往往會出現(xiàn)熔融的，它可能會熔破一個洞，這時候也會導致采樣線熔融了，而短路了。也有一些液冷模組防爆閥開啟了，導致測試墻溫度升高了。還有一種現(xiàn)象是測試過程當中沒有蔓延，在UL9540A也認為沒有通過。
以上有些是屬于產(chǎn)品設計的問題，如果說更多去了解UL9540A的測試，那么可以在產(chǎn)品設計時規(guī)避掉一些風險。其實UL9540A更多講究當出現(xiàn)熱失控和熱蔓延，盡量要減少內(nèi)部的短路。而短路的解決方案是什么呢，你可以使用一些隔熱片，或者使用一些耐高溫的裝置，或者在產(chǎn)品結(jié)構上去經(jīng)營優(yōu)化，可以大大減少模組著火的風險。
公司介紹，上海華慧目前是國內(nèi)比較齊全的UL9540A測試實驗室，目前是加拿大CSA目擊實驗室，天祥衛(wèi)星實驗室以及TUV萊茵目擊實驗室。我們已經(jīng)為50多家工商業(yè)儲能用戶或者戶儲，幫助他們完成了UL9540A的測試。
接下來，華慧檢測是提供了UL9540A的測試服務，在今年我們有去籌建一個儲威能檢測，這個實驗室目標是提供全套歐美標準的儲能檢測，以及UN38.3的測試安全，以及國標36276測試服務。莫帝斯是一個儀器公司，可以為一些第三方實驗室或者企業(yè)去建設UL9540A的測試。
謝謝大家，我的報告就到這里！
