22 YANGIN ve GÜVENLİK • Ocak-Şubat / 2024 MAKALE gereksinimleri açısından lityum iyon bataryaları güvenliği üzerine benzer güvenlik teknolojisi rotalarını izler [6] [7]. Ancak iki sektör arasında farklılıklar da bulunmaktadır. Elektrikli araçlar kendileri makul derecede küçük yapılara sahiptir ve güvenlik koruma ihtiyaçları genellikle kişisel korumaya odaklanır. Buna karşılık, elektrik enerjisi depolama sistemleri sadece bireyleri değil, aynı zamanda yapılarıda da korumak zorundadır. Ayrıca, elektrikli araç enerji depolama sistemlerinin işletme ortamları ile elektrik enerjisi depolama sistemleri arasında önemli farklılıklar bulunmaktadır. İlk grubun enerji depolama sistemi, aracın sürekli hareketi nedeniyle çarpma ve sıkışma riskini içerirken, ikincisi daha sabittir. Bu nedenle, iki teknik şema arasında farklılıklar bulunmaktadır. Özetle, enerji depolama sistemleri, güç bataryaları güvenliği teknolojisinden öğrenebilir, ancak elektrikli araçlar ve elektrik enerjisi depolama sistemlerinin farklı gereksinimleri ve işletme ortamları nedeniyle tamamen kopyalanamaz. GÜNCEL ZORLUKLAR Llityum iyon batarya yangın ve patlama kazalarının sıkça meydana gelmesi, insanların LIBED güvenliğine dikkat etmelerine neden olmuştur. Lityum iyon bataryalar enerjetik maddelerdir ve özellikle kapalı bir hücre yerleşiminde yangın veya patlama tehlikesi taşırlar. Bir enerji depolama biriminde bir yangın meydana geldiğinde, bitişik enerji depolama birimlerinde zincirleme reaksiyon veya hatta bir kabinin etkilenmesine neden olabilir [2]. Bu nedenle, lityum iyon batarya temelli enerji depolama sistemlerinin güvenliği, özellikle Güney Kore’deki Lingyan Enerji Depolama Güç İstasyonu’ndaki son yangın ve patlama kazaları, LIBES güvenliği üzerindeki dikkati artırmıştır. LIBED’nin güvenliği ve korunmasıyla ilgili olarak, hem akademik hem endüstriyel alanda bazı ön araştırmalar yapılmış olsa da, büyük ölçekli şebeke enerji depolama sistemleri için lityum iyon batarya yangın korumasını tamamen uygulamak henüz mümkün değildir [3]. Lityum iyon batarya yangınları, sıradan yangınlardan farklı mekanizmaya sahiptir. Büyük ölçekli LIBED için yangın söndürme cihazları üzerine yapılan araştırmalar henüz başlangıç aşamasındadır, genellikle HFC-227ea (Heptafloropropan) yangın söndürme gibi geleneksel elektrikli yangın söndürme cihazlarını kullanır. Yangın özellikleri hedeflenmemiş, cihazın işlevselliği ve güvenilirliği geliştirilmesi gerekmektedir [4]. TERMAL KAÇAK Lityum iyon batarya yangınları sıradan yangınlardan oldukça farklıdır. Termal kaçışın ardından batarya içinde oluşan ısı nedeniyle meydana gelen yangınlar, enerji birikimleri olarak bilinir. Termal kaçağın gerçekleşmesinin ardından yakınındaki pillerin zincirleme yanma ve patlama tepkisine neden olması kolaydır. Aynı zamanda, tipik lityum iyon batarya malzemelerinin fiziksel özelliklerini ve termal karakteristiklerini toplamak ve farklı şarj durumlarına sahip (SoC) lityum bataryaların yangın özelliklerini incelemek gerekmektedir [8] [9] [3]. Oksijeni mekanik seyreltme veya yanma zincirini kesme yöntemiyle ayırmak, lityum batarya yangınlarını tamamen söndürememektedir [6]. Batarya yangınlarında, mevcut HFC-227ea gibi yangın söndürücü ajanlar yalnızca alevleri söndürebilir ancak yangınları temelde bastıramaz [7]. Termal kaçak devam ettiği sürece sık tekrar alevlenme meydana gelir. Lityum bataryaların tekrar tekrar alevlenmesi, mevcut yangın söndürme sistemleri için büyük bir zorluktur [8]. LIBED sistemine yönelik yangın güvenliği analizi, sistemin tipik lityum iyon bataryanın ve konteyner tipi LIBES sisteminin enerji depolama sistemi olan güvenlik performansını ve termal kaçış mekanizmasını anlamak ve karşılaştırmak için yararlıdır. Bu temel analizler, tipik bir konteyner tipi LIBED sistemi için bir yangın simülasyon modeli oluşturmak ve farklı termal kaçak aşamalarındaki lityum bataryanın simülasyon modelini incelemek, ardından yangın özelliklerini ve ilgili karakteristik parametreleri analiz etmek amacıyla
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=