Sertifikasi keselamatan apa yang dibutuhkan oleh baterai lithium berkinerja tinggi untuk penyimpanan energi?

UL 1973: Sertifikasi Keamanan Inti untuk Modul dan Paket Baterai Lithium

Lingkup, Keterterapan, dan Persyaratan Utama untuk Sistem Penyimpanan Energi Stasioner

UL 1973 merupakan pedoman keselamatan utama di Amerika Utara untuk modul dan paket baterai lithium yang dirancang khusus untuk aplikasi stasioner, seperti sistem penyimpanan energi (ESS) dan pasokan daya tak terputus. Secara dasar, standar ini menguji apakah desain mampu menahan berbagai masalah umum, seperti gangguan kelistrikan, kondisi tekanan panas, serta potensi kebakaran. Standar ini mencakup beberapa persyaratan penting yang perlu diperhatikan. Pertama, harus tersedia isolasi kelistrikan yang kuat agar tidak terjadi busur listrik berbahaya ketika terjadi kegagalan. Bahan-bahan harus tahan terhadap nyala api dan dilengkapi fitur penahanan yang memadai. Komponen mekanis harus mampu bertahan terhadap getaran dan guncangan rutin akibat operasional harian. Manajemen termal juga harus berfungsi dengan baik bahkan ketika suhu mengalami fluktuasi ekstrem di luar kisaran normal. Memperoleh sertifikasi UL 1973 berarti baterai-baterai ini akan beroperasi secara aman di gedung-gedung komersial dan pabrik-pabrik di seluruh wilayah. Selain itu, keberhasilan dalam uji ini menjadi syarat wajib sebelum produsen dapat mengajukan sertifikasi tingkat lebih tinggi, seperti UL 9540 untuk sistem lengkap.

Uji Penyalahgunaan Kritis: Pengisian Berlebih, Hubung Singkat, Siklus Termal, dan Guncangan Mekanis

Untuk memperoleh sertifikasi UL 1973, sistem baterai litium menjalani simulasi penyalahgunaan ketat yang dirancang untuk mereplikasi kondisi kegagalan terburuk. Simulasi ini mencakup:

• Overcharge : Pengisian daya melebihi batas aman guna memverifikasi efektivitas sirkuit perlindungan.
• Hubungan pendek : Sambungan langsung antar terminal untuk menilai kemampuan penahanan runaway termal.
• Siklus Termal : Paparan berulang dari –20°C hingga +60°C guna mengevaluasi degradasi kinerja.
• Guncangan Mekanis : Benturan yang mensimulasikan tekanan transportasi atau kerusakan fisik.

Sesuai edisi standar tahun 2022, kelulusan mensyaratkan tidak adanya kebakaran, ledakan, maupun kebocoran elektrolit—membuktikan bahwa sistem mampu menahan kondisi ekstrem tanpa mengalami kegagalan katasrofik.

UL 9540A: Memvalidasi Propagasi Runaway Termal dalam Sistem Baterai Litium

Protokol Pengujian Propagasi Api dari Sel ke Sistem serta Interpretasi Data

UL 9540A bekerja dengan menganalisis cara penyebaran panas selama kegagalan, mulai dari sel baterai tunggal hingga sistem lengkap yang terdiri dari beberapa modul dan unit. Secara dasar, proses pengujian ini menciptakan kondisi runaway termal secara terkendali melalui metode seperti pengisian berlebih pada baterai, penyebabkan korsleting, atau penerapan tekanan fisik terhadap baterai. Pada setiap tahap proses ini, mereka memeriksa apakah sistem mampu menahan masalah sebelum kondisinya memburuk. Jika suatu hal berhasil menghentikan penyebaran pada titik mana pun dalam hierarki tersebut, maka tidak perlu melanjutkan pengujian ke tahap berikutnya. Namun, bila panas memang menyebar, teknisi mengukur berbagai parameter seperti kenaikan suhu, jenis gas yang dihasilkan, partikel yang mungkin terlepas, serta durasi tepat yang dibutuhkan kegagalan untuk berpindah antar-komponen. Versi terbaru yang dirilis pada tahun 2024 membawa sejumlah perubahan penting, termasuk standar pengujian yang lebih baik untuk berbagai jenis baterai lithium dalam kondisi suhu tinggi, serta pedoman yang lebih jelas mengenai kriteria lulus versus gagal. Sebagai contoh, salah satu persyaratan baru menyatakan bahwa baterai harus mampu menahan penyebaran masalah selama minimal 60 menit antar-sel guna memenuhi standar keselamatan. Seluruh pengujian ini menghasilkan laporan terperinci yang mencantumkan angka-angka terkait kecepatan penyebaran api, jumlah asap beracun yang mungkin dilepaskan, serta kemungkinan terjadinya ledakan. Data-data ini menjadi sangat penting ketika otoritas lokal menyusun kode keselamatan kebakaran atau perusahaan berupaya memodelkan risiko potensial di fasilitas mereka.

Bagaimana UL 9540A Membimbing Desain Sistem Penyimpanan Energi yang Aman dari Kebakaran dan Strategi Mitigasi Risiko

Data dari pengujian UL 9540A memainkan peran besar dalam cara insinyur membuat keputusan yang benar-benar mengurangi risiko kebakaran di dunia nyata. Saat merancang sistem, para profesional menganalisis angka perpindahan panas dan kecepatan penyebaran api untuk menentukan cara yang lebih baik dalam membangun penghalang termal, merancang bentuk ventilasi, serta memisahkan berbagai bagian instalasi sehingga peristiwa panas tetap terkandung hanya pada satu modul—atau paling banyak dua modul. Detektor gas diatur agar mengaktifkan sistem penekanan api jauh sebelum suhu mencapai tingkat berbahaya, seperti di atas 150 derajat Celsius. Pembaruan terbaru pada tahun 2024 benar-benar meningkatkan standar keselamatan untuk peralatan yang dipasang di atap bangunan dan di garasi—lokasi di mana ruang terbatas dan evakuasi orang menjadi sulit jika terjadi kegagalan di dekat bangunan. Menurut statistik industri tahun lalu, lokasi yang menerapkan panduan UL 9540A mengalami kebakaran sekitar 74 persen lebih sedikit dibandingkan lokasi yang tidak menerapkannya. Petugas pemadam kebakaran juga memeriksa laporan penyebaran api ini saat menyusun rencana respons mereka terhadap situasi tertentu. Selain itu, inspektur menggunakan seluruh informasi ini untuk memastikan instalasi memenuhi persyaratan NFPA 855 terkait jarak antar komponen dan aliran udara yang memadai, sehingga penilaian risiko teoretis diubah menjadi langkah-langkah keselamatan nyata yang efektif di lokasi.

IEC 62619 & EN 62619: Standar Industri Global untuk Keselamatan Baterai Litium

Persyaratan Kinerja, Toleransi terhadap Perlakuan Buruk, dan Kepatuhan untuk Aplikasi Sistem Penyimpanan Energi Komersial

Standar IEC 62619 beserta versi Eropa-nya, EN 62619, menetapkan aturan keselamatan pokok untuk baterai litium industri yang digunakan dalam sistem penyimpanan energi stasioner (ESS). Pedoman internasional yang diakui secara luas ini mensyaratkan agar baterai beroperasi secara andal bahkan ketika mengalami tekanan selama penggunaan. Hal ini mencakup kemampuan mempertahankan kapasitas setelah mengalami siklus pengisian dan pengosongan berulang kali serta stabilitas termal hingga suhu sekitar 60 derajat Celsius. Standar tersebut juga menentukan cara baterai harus menangani berbagai bentuk perlakuan buruk melalui uji coba standar. Sebagai contoh, baterai harus mampu menahan kondisi kelebihan tegangan pada 1,5 kali tingkat pengisian maksimumnya, bertahan terhadap korsleting eksternal di mana resistansi turun di bawah 100 miliohm, tahan terhadap gaya pemampatan mekanis di atas 100 kilonewton, serta mampu mengendalikan secara efektif runaway termal. Untuk memenuhi persyaratan kepatuhan, produsen wajib mengintegrasikan sejumlah fitur keamanan bawaan, seperti sistem pemantauan tegangan cadangan, penghalang pasif yang mencegah penyebaran api, serta mekanisme pemadaman cepat yang aktif dalam hitungan milidetik. Kepatuhan terhadap persyaratan ini justru merupakan syarat mutlak untuk memperoleh tanda CE sesuai dengan Peraturan Baterai Uni Eropa, yang mengharuskan bukti kepatuhan terhadap lebih dari 25 aspek keselamatan berbeda. Menurut Audit Penyimpanan Energi Industri tahun 2023 terbaru, perusahaan yang menerapkan standar IEC/EN 62619 melaporkan terjadinya kegagalan sekitar 40% lebih sedikit dalam penerapan dunia nyata, sehingga menjadikannya jauh lebih cocok untuk penerapan skala besar di jaringan listrik.

UL 9540: Sertifikasi Tingkat Sistem yang Mengintegrasikan Keamanan Baterai Lithium dan BMS

Cara UL 9540 Memverifikasi Keamanan Seluruh Sistem Penyimpanan Energi—termasuk Baterai Lithium, Manajemen Termal, dan Kontrol

Standar UL 9540 menawarkan pemeriksaan keamanan menyeluruh di tingkat sistem untuk keseluruhan instalasi penyimpanan energi. Standar ini tidak hanya berfokus pada modul baterai itu sendiri, melainkan juga mencakup sistem manajemen termal, sistem manajemen baterai atau disingkat BMS, pelindung (enclosures), serta cara semua komponen tersebut saling berinteraksi melalui logika kontrol. Uji coba standar biasanya berfokus pada komponen individual, namun UL 9540 justru menguji kinerja keseluruhan sistem ketika menghadapi masalah dunia nyata yang terjadi secara bersamaan. Bayangkan gangguan kelistrikan yang terjadi bersamaan dengan kondisi cuaca ekstrem atau reaksi berantai termal berbahaya yang kadang-kadang kita saksikan. Yang paling penting adalah membuktikan bahwa seluruh fitur keamanan berfungsi secara optimal sebagai satu kesatuan tim. Fitur-fitur tersebut harus mampu menjaga stabilitas selama operasi pengisian dan pelepasan daya dalam kondisi normal, membatasi permasalahan panas di dalam pelindung yang sesuai, mematikan sistem secara otomatis ketika terjadi kegagalan serius, serta memastikan sistem manajemen baterai berkomunikasi secara efektif dengan peralatan pendingin. Pendekatan pengujian berbasis gambaran menyeluruh (big picture) ini membantu mengidentifikasi kelemahan di titik-titik koneksi antarkomponen. Sistem yang lulus sertifikasi ini menunjukkan penurunan insiden termal sekitar 47 persen menurut data laporan keselamatan kebakaran tahun 2023. Memperoleh sertifikasi ini juga mempercepat proses persetujuan dan menciptakan lapisan perlindungan penting bagi instalasi baterai litium skala komersial maupun skala utilitas besar.

FAQ

Apa itu sertifikasi UL 1973?

Sertifikasi UL 1973 adalah standar keselamatan untuk modul dan baterai lithium yang digunakan dalam sistem penyimpanan energi stasioner serta catu daya tak terputus (UPS), yang menjamin bahwa baterai tersebut mampu menahan kegagalan listrik, tekanan panas, dan potensi kebakaran.

Mengapa uji penyalahgunaan kritis penting bagi sistem baterai lithium?

Uji penyalahgunaan kritis—seperti pengisian berlebih, hubung singkat, siklus termal, dan kejut mekanis—memastikan bahwa sistem baterai lithium mampu bertahan dalam kondisi ekstrem tanpa kegagalan katasfal, sehingga memenuhi persyaratan keselamatan.

Bagaimana UL 9540A memengaruhi desain sistem penyimpanan energi?

UL 9540A menyediakan data mengenai perpindahan panas dan penyebaran api yang sangat penting dalam merancang sistem guna meminimalkan risiko kebakaran, serta memberikan panduan dalam penempatan penghalang termal dan penyusunan strategi mitigasi risiko.

Apa itu standar IEC 62619 dan EN 62619?

IEC 62619 dan EN 62619 adalah standar internasional yang menetapkan persyaratan keselamatan penting untuk baterai litium industri yang digunakan dalam sistem penyimpanan energi komersial, termasuk keandalan kinerja dan ketahanan terhadap kondisi penggunaan berlebihan.

Apa saja cakupan sertifikasi UL 9540?

Sertifikasi UL 9540 mencakup keselamatan seluruh sistem penyimpanan energi, termasuk baterai litium, manajemen termal, serta sistem kendali, guna memastikan semua komponen bekerja secara efektif bersama-sama demi meminimalkan risiko.