Volledig Hitma-assortiment
Hitma Gas- en vlamdetectie

Gasdetectie voor beveiligen batterijen en andere energieopslag volgens de PGS 37-2 richtlijn

De komende decennia gaan we naar verwachting steeds meer duurzame elektriciteit opwekken en gebruiken, waardoor de vraag naar batterijen enorm zal toenemen. De veiligheidseisen voor batterijen en batterijenopslag worden steeds strenger. Neem de PGS 37-2 richtlijn die sinds 1 januari 2024 van kracht zijn. 

Batterijtechnologieën kunnen worden onderverdeeld in vier hoofdcategorieën:

  • 1. Chemische opslag - zoals ammoniak, waterstof, methanol en synthetische brandstoffen.
  • 2. Elektrochemische opslag - waaronder loodzuur, lithium-ion, Na-Cd en Na-ion.
  • 3. Elektrische opslag - bijvoorbeeld supercondensatoren en supergeleidende magnetische opslag.
  • 4. Mechanische opslag - inclusief samengeperste luchtopslag, pompcentrales voor hydro-energie en zwaartekracht-energieopslag.

Gasgevaren in accu's en andere energieopslagmethoden

Li-ion batterijbranden: 
Een aanzienlijk veiligheidsprobleem ontstaat wanneer het beveiligingscircuit van een batterij wordt beschadigd door statische elektriciteit of een defecte lader. Deze vorm van schade kan de solid-state schakelaars permanent in de AAN-stand te zetten, zonder dat ja hiervan op de hoogte bent. Zelfs als de batterij met een defect beveiligingscircuit normaal lijkt te functioneren, ontbreekt de bescherming tegen kortsluiting.

In deze situatie kan een gasdetectiesysteem vaststellen of er sprake is van een storing om vervolgens via een feedbackmechanisme de stroomtoevoer af te sluiten, de ruimte af te sluiten en een inert gas (zoals stikstof) in de omgeving vrij te geven. Zo wordt een brand of explosie te voorkomen.

Lekkage van giftige gassen voorafgaand aan thermal runaway:
Thermal runaway van zowel lithium-metaal- als lithium-ion-cellen veroorzaakt regelmatig brandincidenten. Onderzoeken hebben aangetoond dat deze branden worden gevoed door ontvlambare gassen die vrijkomen uit de batterijen tijdens het verloop van thermal runaway.

De elektrolyt in een lithium-ion batterij heeft brandbare eigenschappen en bevat doorgaans lithiumhexafluorofosfaat (LiPF6) of andere lithiumzouten die fluor bevatten. Wanneer oververhitting optreedt, zal de elektrolyt verdampen en uiteindelijk uit de batterijcellen vrijkomen. Onderzoekers hebben vastgesteld dat commerciële lithium-ionbatterijen aanzienlijke hoeveelheden waterstoffluoride (HF) kunnen uitstoten tijdens een brand, en dat deze uitstoot varieert afhankelijk van het type batterij en de laadtoestand (SOC). Waterstoffluoride heeft het vermogen om door de huid heen te dringen en diepere huidlagen, botten en bloed aan te tasten. Zelfs bij beperkte blootstelling kunnen pijn en symptomen pas enkele uren later optreden, wanneer de schade al aanzienlijk is.

Waterstof en explosiegevaar:
Nu ook waterstof-brandstofcellen steeds meer in trek raken als alternatief voor fossiele brandstoffen, is het cruciaal dat je je bewust bent van potentiële risico's die gepaard gaan met waterstof. Waterstof is uiterst ontvlambaar, en wanneer het lekt, ontstaat een aanzienlijk gevaar voor brand.

Loodzuurbatterijen genereren waterstof tijdens het oplaadproces. Vaak worden deze batterijen gelijktijdig opgeladen, soms zelfs binnen dezelfde ruimte, wat een aanzienlijk explosiegevaar met zich meebrengt, vooral wanneer de ventilatie onvoldoende is.

Bij de meeste toepassingen van waterstof is het niet mogelijk om geurstoffen te gebruiken voor veiligheidsdoeleinden, omdat waterstof sneller verspreidt dan dergelijke geurstoffen. Bestaande veiligheidsrichtlijnen gelden voor waterstoftankstations, en deze schrijven voor dat alle medewerkers geschikte beschermende uitrusting moeten dragen. Dit omvat persoonlijke detectoren die zowel waterstofconcentraties in ppm als %LEL kunnen meten. De standaard alarmdrempels zijn ingesteld op 20% en 40% LEL, maar afhankelijk van de toepassing kunnen aangepaste ppm-bereiken en alarmdrempels nodig zijn om snelle detectie van ophoping van waterstof mogelijk te maken.

Naast portable detectoren biedt stationaire gasdetectie bescherming tegen de gevaren van waterstof, zoals ultrasone waterstof (H2) gasdetectoren die je kunnen beschermen door eventuele gaslekken tijdig te detecteren. Welke gasdetector je nodig hebt om waterstof(H2) te detecteren, hangt af van verschillende factoren. Laat je hierover adviseren.

De volgende gasdetector uit het Hitma-assortiment is uitgerust met de MPS-sensor en is bijzonder geschikt voor het beveiligen van batterij- en andere energieopslagsystemen:

Opslag lithium-houdende energiedragers volgens PGS 37-2 norm

De PGS 37-2 richtlijn is ontwikkeld om veilige opslag van lithiumhoudende energiedragers te realiseren. Deze wetgeving, die is ingegaan op 1 januari 2024, stelt strenge eisen aan het bewaken en monitoren van ruimtes waar lithiumbatterijen of -accu's worden opgeslagen. 

Eisen bewaking opslaglocaties
Volgens de PGS 37-2 richtlijn moeten opslagruimtes van lithiumbatterijen en/of -accu's permanent zijn uitgerust met een stationair gasdetectiesysteem voor detectie van koolmonoxide (CO) met kruisgevoeligheid voor waterstof (H2). Bij detectie van een te hoge LEL-waarde, waarbij explosiegevaar optreedt, dient het systeem een melding te sturen naar een 24-uurs bemande particuliere alarmcentrale (PAC). 

Mapping
Het gasdetectiesysteem moet toereikend zijn voor de volledige opslagruimte. Het aantal gasdetectoren dat hiervoor nodig is en de locaties waar deze detectoren geplaatst moeten worden, is afhankelijk van de specificaties van de detectieapparatuur. Het detectiesysteem moet ten minste een meetbereik hebben van 0 tot 2000 ppm CO. Bij de keuze voor een gasdetectiesysteem moet je rekening houden met de omstandigheden waaraan de detectoren worden blootgesteld. Denk bijvoorbeeld aan temperatuur of luchtvochtigheid. Om tot de juiste keuze te komen, adviseren wij een mapping te laten uitvoeren.

Advies

Betrouwbare detectie van waterstof en koolmonoxide zorgt voor een veilige omgeving voor medewerkers en omwonenden. Een eventuele thermal runaway, waarbij in een vroeg stadium waterstof en koolmonoxide vrijkomen, kan hierdoor worden voorkomen. Onze gasdetectiespecialist Peter Adema kan je adviseren over het meest geschikte gasdetectiesysteem voor betrouwbare en veilige opslag van lithiumhoudende energiedragers.