储能与电池

UL 9540A

ANSI/CAN/UL 9540A《评估电池储能系统中热失控火灾蔓延的试验方法》

UL 9540A 为 NFPA 855、IFC 等安装规范提供所需的火灾和爆燃数据,分电芯、模组、单元、安装四个层级测试。

部分在 CNAS 认可范围内 电芯、模组、单元三个层级在 CNAS 认可范围内(ANSI/CAN/UL 9540A:2026);安装层级可以做,但不在认可范围内。

UL 9540A 解决什么问题

储能系统最主要的火灾风险是热失控:一个电芯过热、排出可燃气体,并可能引燃相邻电芯。UL 9540A 为监管机构和消防部门提供判断这种风险的数据。北美的安装规范 NFPA 855 和《国际消防规范》(IFC)在储能系统超过规模或间距限值时依赖这些数据,整系统的 UL 9540 认证也引用它。

四个测试层级

层级测试对象关键数据
电芯单个电芯,通常用外部加热触发热失控排气温度和热失控温度、气体成分、可燃下限(LFL)、燃烧速度、最大爆炸压力(Pmax)
模组电芯组成的模组,触发其中一个电芯热释放速率、产气量与成分、外部火焰、飞溅物
单元机架或机柜,周围布置目标单元和墙体热释放速率、气体、爆燃与飞溅危害、目标单元和墙体的表面温度与热通量、复燃
安装按实际安装方式布置,带消防系统喷淋或其他灭火系统、防爆措施的有效性

只有上一层级不满足判据时才需要做下一层级,模组设计得好可以明显缩短整个测试周期。

华慧怎么做

  • 电芯层级:在定容燃烧弹中加热电芯至热失控,用气相色谱分析排气成分,再测可燃下限(ASTM E918)、燃烧速度(ISO 817 附录 C)和爆炸压力(EN 15967),三项方法均在 CNAS 认可范围内。
  • 模组和单元层级:在集烟罩下用耗氧量热法测热释放速率,在线分析 O₂、CO、CO₂、H₂ 和 FTIR 全谱,最多 180 路温度通道,配水冷热流计。
  • 更大的系统:户外柜和集装箱在河北大规模火烧场和嘉定室内火烧场测试。

UL 9540A 与大规模火烧

UL 9540A 的目的是判断热失控是否蔓延,试验条件不一定会形成持续燃烧。监管机构越来越多地追问:一旦真的起火,火会不会蔓延到相邻单元、周边设备,或者穿过防火分隔?回答这个问题的是大规模火烧试验,它会主动点燃排出的气体,让火灾充分发展。

常见问题

UL 9540A 是「通过 / 不通过」的认证吗?

不是。UL 9540A 是试验方法,输出电芯排气和热失控温度、气体成分、热释放、外部火焰和爆燃危害等数据,由当地主管机构(AHJ)和 UL 9540 认证机构据此判断间距、防护措施和能否安装。

四个层级都要做吗?

不一定。只有上一层级没有满足性能判据时,才需要做下一层级。例如模组测试中热失控没有蔓延出触发电芯、也没有外部火焰,可能就不需要做单元层级。我们会在电芯测试前和您一起规划测试顺序。

UL 9540A 电芯数据能用于 UL 9540B 吗?

可以。UL 9540A 电芯测试可以覆盖 UL 9540B 的电芯测试,已有 UL 9540A 电芯数据的户用储能只需再做 UL 9540B 的火灾蔓延测试。

哪些部分在华慧的 CNAS 认可范围内?

电芯、模组、单元三个层级(ANSI/CAN/UL 9540A:2026)。安装层级在华慧场地开展,但不在认可范围内。认可的电芯测试不含液流电池、开口式和阀控式密封铅酸蓄电池、镉镍电池。

认证机构可以来见证吗?

可以。华慧是 TÜV 莱茵、Intertek、CSA 的见证实验室;河北场地设有客户观察室,可实时远程查看数据和视频。

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