深遠なる分析：レプトバッテロはいかにして大規模火災テストをパスしたか？

世界的なエネルギー貯蔵安全事故の頻発を背景に、REPT BATTERO社は「極限サバイバル試験」を通じて業界の安全に対する理解を新たにした。同社の5MWh蓄電池キャビネットは最近、業界で最も厳しい大規模火災試験に合格した。完全充電状態で14時間連続燃焼し、熱暴走の拡大を防ぐことに成功し、CSAと防火専門家によって認定された。この試験では、5種類の複合火災シナリオを初めてシミュレートし、蓄電システムの安全設計に新たな基準を設定した。

火災技術立会の監査専門家は特にこう指摘する：「REPT BATTEROの試験装置は、最も過酷な火災シナリオを最大限に忠実にシミュレートできるように設計されています。この目的のために、同社はCSA/ANSI C800:25の最新版、NFPA 855、UL 9540Aを含む複数の中核規格を統合し、現在業界で利用可能な最も厳格な試験プロトコルの実施を保証しています。"

過酷なテスト条件

- 5MWh 容器をフル充電し、5種類の炎で14時間燃やす

エネルギー貯蔵システムの試験において、完全に負荷がかかり、完全に充電されたバッテリー・コンパートメントを使用することは、極めて厳しい条件を意味する。この状態では、バッテリーは最大のエネルギーを蓄え、最高の化学活性を示します。熱暴走が発生した場合、放出されるエネルギーは最も強くなり、延焼や周辺機器への損傷のリスクが大幅に高まります。REPT BATTEROは、この極限状態での火災試験を選択することで、大惨事の事故シナリオを現実的にシミュレートし、自社製品の受動的安全性を厳しく検証することを目的としています。

試験開始時、点火は内部加熱と外部からのプロパン火炎噴射の組み合わせによって行われ、内部と外部の両方の加熱源が連続的にバッテリーモジュールを攻撃した。バッテリーモジュールが自力で燃焼を維持するようになったのは、このような点火トリガーの努力を約3時間続けた後であった。

試験中、約5,000個のバッテリーに蓄えられた5MWhのエネルギーが完全に放出され、燃焼プロセスは約14時間続いた。トリガーされたコンパートメントは、クラスA（固体物質）、クラスB（液体／溶融物質）、クラスC（気体）、クラスD（金属）、クラスE（通電機器）の5種類の炎に同時にさらされた。同時に、隣接する区画は高温の炎にさらされ続けた。この試験設計は、最も過酷な複合火災シナリオに直面した場合のエネルギー貯蔵機器の究極的な耐性を評価することを目的としています。

- 両側10cmの極端な間隔

4ユニット並列の「横並び、背中合わせ」レイアウトの装置は、一次火災コンテナ（A）と隣接する背面（B）/末端（C）コンテナとの間隔が10cmに圧縮され、「連鎖火災」のリスクが増大した。この範囲では、燃焼エネルギーが熱放射/伝導を介して隣接するBESS容器に影響し、暴走拡大を引き起こす可能性がある。REPT BATTEROのPowtrix^® BESSコンテナは延焼防止に成功：一次火災コンテナの炎は1,380℃に達し、最も近い隣接モジュールの内部セルは57℃未満（安全範囲）。この試験により、密集したレイアウトにおける隣接機器の安全性が確保され、事故の拡大リスクが低減される。

- バックコンテナはフル積載/充電、放熱は最小限

エネルギー貯蔵装置の実際の配備シナリオを考慮し、REPT BATTEROチームは、後部隣接コンテナをフル積載、フル設定、フル充電状態で設置した。この方法の狙いは、最大の受熱面積を持つ炎に最も近い試験体を、最大蓄積エネルギーと最悪の放熱という最も危険な状態にさらし、最も過酷な運転ストレスをシミュレートすることである。

- パッシブセーフティ裸体試験のために消火器を取り外す

実際の燃焼条件下でREPT BATTEROのPowtrix蓄電池コンパートメントの最も厳密な安全リスク評価を実施するため、チームは事前にモジュール内と一体型の消火剤タンクの両方を取り外し、水ベースの防火システムを停止し、火災検知・警報装置のみを保持しました。このテストは、バッテリー・コンパートメント固有の受動的安全設計にのみ依存して火災の課題に耐えるように設計されました。

この "非活性化 "試験ロジックは、防火システムが機能しなかったり、危険にさらされたりした極端なシナリオを現実的にシミュレートするもので、エネルギー貯蔵製品のパッシブセーフティ能力を独自に検証することができる。このテストでは、能動的な消火装置がなくても、製品独自の保護手段によって災害を最小限の範囲に効果的に食い止めることができることが確認されました。

特筆すべきは、火災検知・警報システムの信頼性検証にも重点が置かれたことだ。実際の燃焼プロセスにおいて、コンパートメント内の警報装置は終始完全な作動状態を維持し、音声と視覚による警報信号が継続した。これにより、火災の初期段階で警報装置が破壊され、機能を失うという故障リスクを効果的に軽減することができた。

リアルなシナリオ・シミュレーションのための革新的手法

- 多因子結合を伴う複合故障シナリオ

試験開始は内部多点加熱トリガーを採用し、同時にモジュール外部に1,000℃の噴射炎を当てて両面熱暴走トリガーをかけた。熱暴走拡大→開放火災拡大→連続燃焼」というフルチェーンの事故進展モデルの構築に基づき、典型的な外部潜在影響因子を重ね合わせた。このシミュレーションは、一点熱暴走状態をカバーするだけでなく、熱・電気連成因子が重なり合う複雑な初期段階の火災シナリオを深くモデル化し、従来の単一因子試験の限界を打ち破りました。

-火災の発生が不確実な底部点火

容器の底部で着火すると、底部から上方へ延焼するが、この方法が火災発生の不確実性を高めている。火炎が上方へ上昇するにつれて、火災は空気の流れやバッテリーの配置などの要因に影響され、複雑で変化しやすい燃焼拡散経路や熱流分布が形成される。この試験方法は、複雑な火災発生条件下での全体的なコンテナ抑制の堅牢性を観察し、実際の過酷な環境に近いシナリオで製品の安全性と信頼性を評価することを目的としています。

テスト後の開梱検査で以下のことが判明した：トリガー・コンパートメント内のバッテリーはすべて完全に焼失し、残滓は残っていなかったが、鉄骨構造は崩壊や崩壊することなく無傷のままであった。背面側と端面にある隣接コンパートメントは、外観も内部も元の状態を維持し、バッテリーとBMS（バッテリー・マネージメント・システム）は正常に機能していた。反対側の隣接コンパートメントの火に面した面は、煙と熱で炭化し変色していたが、内部のバッテリーは無傷で、電圧データもBMS機能も正常だった。

高密度に配置されたセットアップにおいて、パウトリックスのエネルギー貯蔵システムは、火災を1つのユニット内に閉じ込めることに成功し、隣接するコンパートメントへの熱暴走の拡大を効果的に防止した。

さらに、このテストでは、BMSデータと火災監視システムのメトリクスの正確な収集とともに、600を超える温度監視ポイントの包括的な展開が行われました。全プロセスには、燃焼によって発生するガスの収集と分析が含まれ、貴重で包括的な試験データを蓄積するだけでなく、コレクターとパイプラインを介した排ガス搬送、洗浄、ろ過によって環境への影響を最小限に抑えることができました。この環境への配慮は、米国の火災安全工学試験審査員から高く評価された。