Li-Ion Tamer – system wczesnego wykrywania zagrożeń w bateriach litowo-jonowych

Rozwój technologii magazynowania energii sprawił, że akumulatory litowo-jonowe są dziś powszechnie stosowane w wielu sektorach – od elektroniki użytkowej, przez pojazdy elektryczne, aż po magazyny energii i centra danych. Wraz z rosnącą liczbą instalacji pojawia się jednak realne zagrożenie pożarowe wynikające z zjawiska thermal runaway, czyli niekontrolowanego wzrostu temperatury baterii.

Rozwiązaniem tego problemu jest system Li‑Ion Tamer opracowany przez firmę Honeywell. To zaawansowany system bezpieczeństwa, który umożliwia najwcześniejsze możliwe wykrycie awarii akumulatorów litowo-jonowych, jeszcze zanim pojawi się dym lub ogień.

Poniżej wyjaśniamy, jak działa system Li-Ion Tamer, gdzie znajduje zastosowanie oraz dlaczego jest jednym z najskuteczniejszych rozwiązań ochrony instalacji z bateriami Li-Ion.

Li -ion Tamer

Dlaczego baterie litowo-jonowe stanowią zagrożenie pożarowe?

Akumulatory litowo-jonowe posiadają wiele zalet:

  • wysoka gęstość energii
  • szybkie ładowanie
  • duża liczba cykli ładowania
  • niewielka masa

Jednocześnie są to systemy wrażliwe na czynniki zewnętrzne. Do najczęstszych przyczyn awarii należą:

  • przeładowanie akumulatora
  • przegrzanie ogniw
  • uszkodzenia mechaniczne
  • zwarcia wewnętrzne
  • wady produkcyjne

W przypadku poważnej awarii dochodzi do zjawiska niekontrolowanego wzrostu temperatury (thermal runaway), w którym tempo generowania ciepła przekracza możliwość jego odprowadzania. Proces ten prowadzi do powstania gazów, dymu, a ostatecznie pożaru lub eksplozji.

Cztery etapy awarii akumulatorów Li-Ion

Proces uszkodzenia baterii litowo-jonowej przebiega etapowo:

 

1. Czynniki inicjujące

Oddziaływanie mechaniczne, elektryczne lub termiczne powoduje uszkodzenie ogniwa.

2. Emisja gazów (off-gas) – tzw. „golden time”

Z uszkodzonego ogniwa zaczynają wydzielać się gazy elektrolitu.

3. Powstawanie dymu

Uszkodzenie staje się nieodwracalne.

4. Pożar i thermal runaway

Następuje gwałtowny wzrost temperatury oraz zapłon.

Najważniejszy jest drugi etap, ponieważ daje możliwość reakcji zanim pojawi się dym lub ogień. Właśnie w tym momencie działa system Li-Ion Tamer.

Czym jest Li-Ion Tamer?

Li-Ion Tamer to system bezpieczeństwa przeznaczony do monitorowania akumulatorów litowo-jonowych poprzez wykrywanie gazów wydzielanych z uszkodzonych ogniw. Więcej informacji znajdziesz tutaj.

Najważniejsze cechy systemu:

  • wykrywanie gazów elektrolitu na bardzo wczesnym etapie awarii
  • alarm zanim pojawi się dym lub ogień
  • możliwość integracji z systemami bezpieczeństwa budynku
  • ciągły monitoring instalacji bateryjnych
  • rejestracja zdarzeń i analiza danych

System jest efektem ponad 8 lat badań i prac rozwojowych nad wczesną detekcją awarii baterii litowo-jonowych.

Jak działa system Li-Ion Tamer?

System wykorzystuje technologię detekcji gazów (off-gas detection). W momencie uszkodzenia ogniwa baterii następuje uwolnienie gazów elektrolitu. Czujniki systemu wykrywają ich obecność zanim pojawi się dym.

Dzięki temu możliwe jest:

  • wyłączenie systemu bateryjnego
  • uruchomienie procedur bezpieczeństwa
  • zapobieganie rozprzestrzenieniu się awarii

W praktyce oznacza to kilka lub kilkanaście minut przewagi, które mogą zapobiec poważnemu zdarzeniu pożarowemu.

Elementy systemu Li-Ion Tamer

System składa się z kilku podstawowych komponentów.

Kontroler systemu

Centralny element instalacji:

  • komputer przemysłowy z systemem Linux
  • zbiera dane z czujników
  • analizuje zdarzenia i generuje alarmy
  • obsługuje komunikację Modbus TCP/IP

Jeden kontroler może obsłużyć nawet 100 czujników.

Czujniki monitorujące

Montowane w bezpośrednim sąsiedztwie baterii.

Ich zadaniem jest:

  • wykrywanie gazów z uszkodzonych ogniw
  • szybkie przekazywanie informacji do kontrolera

Czujniki referencyjne

Instalowane przy wlotach powietrza.

Ich funkcja to:

  • eliminacja fałszywych alarmów
  • porównywanie składu powietrza z otoczenia

Huby systemowe

Elementy komunikacyjne umożliwiające integrację wielu czujników w jednej instalacji.

Zastosowanie Li-Ion Tamer

System znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie wykorzystywane są duże instalacje baterii litowo-jonowych.

Najczęstsze obszary wykorzystania:

Magazyny energii (BESS)

Systemy magazynowania energii w energetyce odnawialnej.

Centra danych

Ochrona UPS-ów i systemów zasilania awaryjnego.

Przemysł

Instalacje produkcyjne wykorzystujące baterie Li-Ion.

Transport i elektromobilność

Magazyny baterii pojazdów elektrycznych.

Infrastruktura krytyczna

Lotniska, szpitale, obiekty telekomunikacyjne.

Dlaczego warto zastosować Li-Ion Tamer?

Najważniejsze korzyści wdrożenia systemu:

  • najwcześniejsza możliwa detekcja awarii baterii!
  • redukcja ryzyka pożaru instalacji bateryjnych;
  • ochrona infrastruktury i ciągłości pracy;
  • integracja z systemami SSP, BMS i systemami bezpieczeństwa;
  • możliwość analizy zdarzeń i diagnostyki instalacji;

W przeciwieństwie do klasycznych systemów detekcji dymu, które reagują dopiero w późnej fazie zdarzenia, Li-Ion Tamer wykrywa zagrożenie na etapie emisji gazów, czyli zanim dojdzie do zapłonu.

Li-Ion Tamer – bezpieczeństwo instalacji energii przyszłości

Rosnąca popularność magazynów energii i baterii litowo-jonowych powoduje, że systemy wczesnej detekcji awarii baterii stają się kluczowym elementem bezpieczeństwa infrastruktury.

Li-Ion Tamer to rozwiązanie zaprojektowane specjalnie do tego celu – zapewniające najwcześniejsze ostrzeganie przed awarią akumulatorów Li-Ion, minimalizując ryzyko pożaru i strat finansowych. W dobie transformacji energetycznej i rosnącego znaczenia magazynów energii system ten staje się jednym z najważniejszych elementów ochrony instalacji bateryjnych. Jeśli chciałbyś skonsultować działanie Li0-Ion Tamer’a, skontaktuj się z nami, chętnie odpowiemy na dodatkowe pytania!