深度解读：储能产品UL 9540A认证标准

采购信息描述及网友解答：
随着储能电池的需求迅猛增加，出货量大幅上升，大量相关企业进军储能市场。为提升自身产品形象和质量，提高产品竞争力，以及满足各个国家或地区的需求，越来越多的企业开始进行UL 9540A的测试，为了让大家更好地了解这项标准，MCM对于标准的要求进行简单的分析，具体如下∶

各级别测试
UL9540A将储能产品测试分为四个级别∶电芯级别、模组级别，单元（机柜）级别和安装级别，下面将简单描述各个测试的目的、测试过程及测试的检测要求。

UL 9540A-电芯测试：
目的∶

1.确定电芯热失控方法与参数;2.确定电芯排气温度;3.确定电芯热失控温度;4.热失控气体分析（成分与性能）。

过程∶

1.样品预处理

1.1将电芯按制造商的规定进行两个循环的充、放电的处理;

1.2测试前保持电芯充电至100%SOC，并静止最少1h，最多8h;

1.3为防止测试过程中过度膨胀，电芯应模拟BESS模块中的束缚条件（如固定钢板）。

2.热失控测试

2.1将电芯放置在密封的防爆罐内，罐内充入氮气;

2.2用柔性薄膜加热器诱导电芯热失控（若不能引发，则用针刺，过充，替代热源等方法引发）;

2.3 引发过程中全程测温。记录排气时的温度与热失控开始温度;2.4收集电芯排出气体;

3.气体分析及可燃气体的燃烧限值测量

3.1分析气体组成成分。

3.2根据气体的可燃气体的组份，测量气体的燃烧限值。3.3 测量气体的燃烧速率、气体的最大爆炸压力。

4.监测数据

4.1热失控方法4.2 电芯排气温度4.3 电芯触发热失控温度4.4释放气体组成成分;

4.5气体总量;4.6气体可燃性下限;4.7气体燃烧速率;4.8气体最大爆炸压力。

NOTE:

电芯若满足∶

1.不能引发热失控;

2.排气不可燃。

则无需进行模组测试，但理论上当前的锂电池技术还不能在失控后不产生可燃气体。

UL 9540A-模组测试
目的∶

1.验证模组热失控蔓延程度;

2.确定热释放率与模组温度;

3.确定气体成分与释放速率;

4.爆炸危险。

过程∶

1.样品预处理

1.1 将电芯按制造商的规定进行两个循环的充、放电的处理;

1.2测试前保持电芯充电至100%SOC，并静止最少1h，最多8h;

2.热失控测试

2.1测试在烟雾收集罩内进行（实时采集气体分析）;

2.2采用电芯中触发热失控方法，热失控一个或多个电芯;

2.3 记录模块热失控前后重量;

3.监测数据

3.1热失控蔓延情况;

3.2热释放速率;

3.3烟雾释放速率;

3.4气体成分与总量;

3.5氢气浓度;

3.6碳氢化合物含量;

3.7模组重量损失;

3.8测试过程录像。

– NOTE:

模组若满足∶

1.模组设计包含热失控;

2.电芯测试中排气不可燃。

则无需进行单元测试，但理论上当前的锂电池技术还不能在失控后不产生可燃气体。同时在模组级别的测试应做到不会发生热蔓延。

UL 9540A-单元（机柜）级别
目的∶

1.BESS单元的热失控蔓延程度;

2.测量目标BESS单元的温度与热通量;

3.测量周围墙壁的温度与热通量;

4.确定是否有着火/爆炸现象。

过程∶

1.样品预处理

1.1根据不同安装情况进行测试配置（室内/室外;地面/挂壁;住宅/非住宅;屋顶与车库）;

1.2测试前保持启动BESS处于最大SOC，在室内环境最多静置8h;

2.热失控测试

2.1启动热失控BESS位于烟雾收集罩下方;

2.2采用模组中触发热失控方法，热失控一个或多个电芯;2.3记录测试过程爆炸及火焰蔓延情况;

3.监测数据

3.1热失控蔓延情况;

3.2化学热释放速率;3.3对流热释放速率;

3.3烟雾释放速率;3.4气体成分与总量

3.5 BESS单元的温度与热通量;3.6墙壁温度与热通量。

NOTE 1:

单元测试若满足规定性能标准则无需进行安装测试。

NOTE2:

有以下情况应终止测试∶

①启动BESS内每个模组恢复到室温; ②火焰蔓延到相邻BESS与墙壁; ③对测试人员产生危险或有损测试设备。

UL 9540A-安装级别的测试
安装级别BESS不适用于仅户外或住宅用设备。

目的∶

评估热失控蔓延程度;评估消防措施的有效性。

过程∶

1.测试过程与方法同BESS单元测试;

2.需要安装洒水喷头或其他消防方案（气态剂，水雾系统等）。
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