The Importance of Portable Detectors in Battery Energy Storage

Within battery energy storage, ensuring the safety of workers from the risks of battery fires and hazardous gases remains vital. The absence of early detection can expose personnel to unforeseen dangers, potentially resulting in catastrophic consequences. By investing in advanced gas detection technologies, you will be safeguarding your assets.

Without the ability to detect gases early on, workers may unknowingly enter unsafe environments increasing the likelihood of severe injuries or fatalities. Overall, the absence of early gas detection significantly heightens the potential for catastrophic outcomes in battery energy storage incidents, underscoring the critical importance of investing in reliable gas detection technologies like the T4x to safeguard personnel and assets alike.

T4x: The Optimal Solution for Personal Safety

Within these challenges, the importance of portable detectors in ensuring personal safety cannot be overstated. T4x is the best solution for detecting hazardous and monitoring residual gases to workers in battery energy storage. Equipped with advanced sensor technology and intuitive user interface, the T4x offers real-time monitoring of gas concentrations, allowing workers to promptly respond to changing conditions and mitigate risks effectively.

Moreover, the T4x is designed with the specific needs of battery energy storage in mind, featuring rugged construction, long battery life, and intrinsically safe design to withstand the rigours of hazardous environments. Its compact size and lightweight design make it easy to carry and deploy in the field, ensuring that workers have access to reliable gas detection wherever they go.

Personal protection is crucial for providing safety in battery energy storage. Portable detectors, such as the T4x, play a crucial role in safeguarding the health and safety of workers by detecting hazardous gases and providing early warning of potential dangers. By investing in advanced detection technology and prioritising worker safety, organisations can mitigate risks and ensure a safe battery energy storage environment.

Want to know more about how Crowcon can help provide personal protection in battery energy storage? Visit our website or click here to get in touch for an obligation-free chat with a member of our team. 

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The Importance of Early Gas Detection in Battery Storage

It’s not an exaggeration to say that the rise of lithium-ion batteries has revolutionised the energy landscape. These compact powerhouses have helped shift our society away from complete fossil fuel dependence, powering the rise of electric vehicles and enabling us to store renewable energy on a previously impossible scale. However, lithium-ion batteries are not an entirely risk-free energy source and can be volatile, which is a cause for concern for battery energy storage systems (BESS) who need to safeguard people – and their assets – from danger.

The Explosive Rise of Batteries

With the rise in lithium-ion batteries, has come a rise in high-profile cases of thermal runaway causing extraordinary damage through explosive fires, causing untold harm to the local environment, as well as eye-watering repair costs. Indeed, the widely-known risks of toxic thermal runaway has caused some pushback against the establishing of BESS sites, making it of paramount importance that battery energy supply can be made demonstrably safer.

Thermal runaway, characterised by uncontrolled heat generation and rapid battery failure, can lead to catastrophic consequences such as fires and explosions. What’s more, as heat can trigger thermal runaway in other batteries, the failure of one can lead to the failure of many, compounding the potential damage cost. While BESS insurers are well aware of such a risk, and have stipulations in place regarding fire, once fire has broken out the damage is already done. Prevention is always better than the cure, and so as suppliers and stakeholders in the lithium-ion battery industry, it’s imperative we address these risks head-on and prioritise safety measures to protect both assets and lives.

The Need for Early Gas Detection

Fortunately, FM Global and UL, two of the world’s largest public safety testing labs, have recognised the importance of gas detection in mitigating the risks associated with lithium-ion battery storage. Their documentation and standards serve as a testament to the critical role that early gas detection plays in ensuring the safety and reliability of energy storage systems. By adhering to these guidelines and implementing comprehensive gas detection strategies, suppliers can bolster their safety protocols and instil confidence in their products.

One of the key indicators of an impending thermal runaway event is the off-gassing from the compounds within the battery. As the internal components degrade or are subjected to extreme conditions, gases such as carbon dioxide, carbon monoxide, and hydrogen may be released, as well as other flammable gases ethylene and propylene. Detecting these gases early is critical, as it provides an opportunity to intervene before the situation escalates further, averting potential disasters. However, ensuring your gas detection system is able to recognise the wide variety of toxic and combustible gases accurately without getting poisoned is crucial. If it’s not accurate, it’s simply not effective and you’re putting your people and property at risk.

Cutting-Edge Gas Detection

While the importance of fire safety and suppression systems in mitigating the risks of lithium-ion battery fires is well-documented, the significance of gas detection systems is often overlooked. Unlike fires, which are often visible and generate smoke, gas emissions can go unnoticed until it’s too late. This gap in awareness underscores the need for robust gas detection solutions to complement existing safety protocols.

Crowcon’s patented MPS™ technology, specifically designed to fill the void left by other gas sensors, offers a reliable and effective solution for detecting gas emissions at the earliest stages of battery failure. The MPS sensor uses advanced micro-pellistor technology to detect a wide range of gases with unparalleled sensitivity and accuracy, able to detect gases at extremely low concentrations, allowing for early intervention and prevention of thermal runaway events. Furthermore, its compact design and ease of integration make it an ideal choice for both new installations and retrofitting existing systems. With Crowcon’s MPS sensor, suppliers can proactively monitor gas emissions and take prompt action to mitigate risks, ensuring the safety and integrity of their lithium-ion battery storage solutions.

Safeguarding a Battery-Powered Future

The importance of early gas detection in battery storage cannot be overstated. Not only can the cost of failing to detect the early warning signs be devastating to your business, but as suppliers and stakeholders in the energy industry, it is our collective responsibility to prioritise safety and implement robust measures to mitigate risks. The only way to do this is through an innovative and rigorous approach to gas detection. By investing in advanced gas detection technologies, you will not only be safeguarding your assets, but the very future of energy storage, helping pave the way for a more sustainable tomorrow.

Contact the Crowcon team today to learn more about how their innovative solutions can enhance the safety and reliability of your battery storage systems. Together, let’s build a brighter and safer battery-powered future.

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Battery Safety: What is Off-Gassing and Why Does it Occur?

Batteries have become an integral part of our daily lives, powering everything from smartphones to electric vehicles. But have you ever considered the potential risks associated with the batteries that enable the seamless functioning of these devices? While advancements in battery technology have revolutionised the way we live, it’s crucial to explore the potential hazards these power sources pose.

Lithium-ion batteries are combustible and hazardous, with the potential of dangerous and explosive thermal runaway – which can not only have devastating consequences for the environment and property but can threaten human life. Therefore, it is important to understand the first signs of a possible disaster – off-gassing.

Understand Off-gassing: The Silent Emission

Off-gassing refers to the release of gases from lithium-ion batteries often as a result of abuse or misuse. When a battery is subjected to conditions such as overcharging, over-discharging, or physical damage, it can lead to the breakdown of internal components, causing the release of gases. These gases typically include carbon dioxide, carbon monoxide, and other volatile organic compounds – which can be toxic for anyone who may come in contact with them.

Explaining Off-gassing Dynamics:

Off-gassing dynamics differ based on battery setups. In enclosed setups like racks or small housings, off-gassing can accumulate within the confined space, increasing the risk of pressure buildup and ignition. In open setups, such as outdoor installations, off-gassing may dissipate more easily, but still poses risks in poorly ventilated areas.

How Off-gassing Occurs and the Timeline:

Although not always a guaranteed precursor to thermal runaway in lithium-ion batteries, off-gassing events typically occur early in their failure. Thermal runaway occurs when a battery undergoes uncontrolled heating, leading to a rapid increase in temperature and pressure within the cell. This escalation can ultimately result in the battery catching fire or exploding, posing significant safety hazards.

The timeline for off-gassing can vary depending on the severity of the abuse and the type of battery. In some cases, off-gassing may occur gradually over time as the battery undergoes repeated stress, while in other instances, it may occur suddenly due to a single event, such as overcharging.

Factors in which Off-gassing can occur:

Physical Damage: Any damage to the battery, such as punctures or crushing, can cause internal components to degrade, leading to off-gassing.
Overcharging: Excessive charging can cause the decomposition of electrolytes within the battery, leading to gas generation.
Overheating: Like off-gassing, excessive heat can trigger thermal runaway by destabilising the battery’s internal chemistry.
Over-discharging: Discharging a battery beyond its recommended limit can also result in the release of gases.
Internal Short Circuits: Any malfunction that causes a short circuit within the battery can initiate thermal runaway.
Manufacturing Defects: Faulty manufacturing processes can introduce weaknesses in the battery structure, making it more susceptible to thermal runaway.

What are the dangers of Off-gassing buildup?

Off-gassing buildup can lead to the battery storage container turning into a pressure vessel that is just waiting for a spark to ignite. To mitigate this risk, it’s crucial to have a monitored ventilation system in place. Additionally, compliance with FM standards is essential, as BESS should maintain lower than 25% LFL or have a container that can open to vent gas, ensuring safety in case of off-gassing.

Why Early Detection of Off-gassing is Critical:

Early detection plays a critical role in preventing catastrophic battery incidents. By identifying signs of off-gassing at the onset, operators can intervene before the situation escalates into thermal runaway. Here’s why early detection is crucial:

Preventative Maintenance: Early detection allows for timely maintenance and corrective action to address battery issues before they worsen. Routine monitoring of off-gassing can help identify underlying problems in battery systems, such as overcharging or internal damage, enabling proactive maintenance to mitigate risks.
Risk Mitigation: Off-gassing serves as an early warning sign of potential battery failures. By monitoring off-gassing levels, operators can implement risk mitigation measures, such as adjusting charging parameters or isolating malfunctioning batteries, to prevent thermal runaway and its associated hazards.
Enhanced Safety: Timely detection of off-gassing enhances safety for both personnel and property. It provides an opportunity to evacuate affected areas, implement emergency protocols, and minimise the impact of battery-related incidents on surrounding environments. Additionally, early intervention reduces the likelihood of injuries and property damage resulting from thermal runaway events.
Cost Savings: Detecting off-gassing early can help avoid costly repairs or replacements of damaged batteries and equipment. By addressing issues proactively, operators can extend the lifespan of batteries, optimise performance, and avoid unplanned downtime, resulting in significant cost savings over time.
Regulatory Compliance: Many regulatory standards and guidelines mandate the monitoring of off-gassing as part of battery safety protocols. Early detection ensures compliance with regulatory requirements and demonstrates a commitment to maintaining safe battery operations in accordance with industry standards.

Incorporating robust gas detection systems and technologies for early detection of off-gassing is essential for proactive risk management and maintaining the integrity of battery systems. By prioritising early detection, stakeholders can safeguard against potential hazards, minimise disruptions, and promote the safe and sustainable use of battery technology across various applications.

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Un avenir alimenté par les piles : L'essor des batteries lithium-ion et ses conséquences sur les efforts de développement durable

Alors que nous nous dirigeons collectivement vers un avenir plus vert dans lequel le passage à des solutions énergétiques durables est devenu une question sociopolitique mondiale centrale, les batteries lithium-ion sont apparues comme une solution possible. Grâce à leur capacité à stocker de grandes quantités d'énergie sous une forme relativement légère et compacte, elles ont révolutionné tous les domaines, des vêtements grand public aux véhicules électriques. Mais dans quelle mesure un avenir alimenté par des batteries est-il réellement la solution énergétique parfaite que nous recherchons ?

Faciliter les possibilités d'énergie plus verte

L'essor des batteries lithium-ion s'accompagne d'une pléthore d'avantages à mesure que nous nous éloignons de la dépendance à l'égard des combustibles fossiles, contribuant à une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre et de la pollution de l'air. Cela est particulièrement vrai pour l'électrification des transports grâce aux véhicules électriques (VE). En alimentant les VE avec de l'électricité propre stockée dans des batteries, le secteur des transports peut réduire sa dépendance aux combustibles fossiles et diminuer les émissions de gaz à effet de serre et de polluants. À mesure que le secteur des VE devient plus compétitif et que de nombreux gouvernements encouragent l'essor des VE, les progrès de la technologie des batteries continuent d'améliorer l'autonomie, la vitesse de chargement et l'accessibilité financière des VE, ce qui accélère leur adoption et réduit encore la dépendance à l'égard des véhicules à moteur à combustion interne.

Les batteries lithium-ion jouent également un rôle de plus en plus crucial dans la stabilisation des réseaux électriques, en permettant l'intégration de sources d'énergie renouvelables intermittentes, telles que l'énergie solaire et éolienne, dans le réseau électrique. Le soleil ne brille pas toujours et il n'y a pas toujours du vent, mais en stockant l'énergie excédentaire générée pendant les périodes de forte production et en la déchargeant en cas de besoin, les batteries facilitent un approvisionnement fiable en énergie propre d'une manière fiable et stable, ce qui était auparavant difficile à réaliser. En optimisant la gestion de l'énergie et en réduisant les pertes associées aux systèmes énergétiques traditionnels, les batteries contribuent à une utilisation plus efficace et durable de l'énergie dans divers secteurs.

Dans quelle mesure les batteries lithium-ion sont-elles écologiques ?

Cependant, la prévalence croissante des piles s'est accompagnée de son lot d'implications environnementales. L'extraction et le traitement des métaux des terres rares tels que le lithium et le cobalt sont souvent menés dans des conditions d'exploitation dans les régions minières, et le processus d'extraction peut également avoir des impacts environnementaux significatifs, notamment la destruction des habitats et la pollution de l'eau. En outre, l'élimination des batteries lithium-ion à la fin de leur cycle de vie pose également des problèmes de recyclage et de risque de fuite de déchets dangereux dans l'environnement.

Cependant, il existe un autre sujet de préoccupation concernant les batteries lithium-ion qui, du fait de leur utilisation accrue, a entraîné une augmentation des incidents dangereux : leur nature volatile et combustible. Quiconque a assisté à l'emballement thermique de batteries lithium-ion ne peut que reconnaître le risque lié à leur utilisation accrue. Même la défaillance d'un petit appareil électronique grand public au lithium-ion peut provoquer des explosions et des incendies mortels et dévastateurs, ce qui fait que le stockage et l'utilisation de batteries à plus grande échelle nécessitent des mesures de sécurité robustes.

Gestion des risques liés aux batteries lithium-ion

Heureusement, il existe des moyens d'atténuer le risque lié aux batteries lithium-ion. Les systèmes de gestion des batteries (BMS) sont généralement utilisés pour surveiller le niveau de charge, la tension, le courant et la température des batteries, ce qui permet d'identifier les problèmes liés aux batteries. Cependant, il existe un moyen plus efficace et plus fiable de détecter l'emballement thermique : la détection de gaz.

Avant l'emballement thermique, les batteries subissent un processus de "dégazage", au cours duquel des quantités accrues de COV toxiques sont libérées. En surveillant les gaz autour des batteries, il est possible d'identifier les signes de stress ou d'endommagement avant le début de l'emballement thermique.

À l'heure actuelle, de nombreux assureurs se concentrent sur le risque d'incendie, encourageant les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) à mettre en place des processus pour s'assurer que les incendies peuvent être contrôlés et gérés aussi rapidement et efficacement que possible. Cependant, les batteries lithium-ion étant très sensibles à la température, une fois qu'un incendie s'est déclaré dans une batterie, il est probable que toutes les autres batteries situées à proximité soient irrémédiablement endommagées, ou qu'elles commencent elles-mêmes à s'emballer thermiquement. La solution est simple : identifier les problèmes le plus tôt possible grâce à la détection des gaz et veiller à ce que les incendies ne puissent pas se déclarer pour mieux se prémunir contre les catastrophes.

La sécurité n'a pas de prix

Le coût lié à l'investissement dans une détection de gaz sophistiquée est négligeable par rapport au coût d'un incendie - environ 0,01 % du coût d'un nouveau projet - ce qui en fait un choix évident pour ceux qui cherchent à atténuer les risques liés à la fabrication, au stockage et à l'utilisation des batteries au lithium-ion. Les dégâts matériels, le coût pour la santé humaine (voire la vie), ainsi que les dommages causés à l'environnement naturel en raison des problèmes de contamination potentiels à la suite d'une défaillance de la batterie sont tous considérables et significatifs. Si l'on ajoute à cela la menace qui pèse sur le maintien de l'activité, la nécessité d'éviter des opérations de nettoyage compliquées et coûteuses est primordiale. C'est une chose que l'équipe de Crowcon comprend mieux que quiconque.

Crowcon travaillera en étroite collaboration avec vous pour garantir que votre entreprise et votre personnel sont aussi sûrs et sécurisés que possible grâce à une technologie de détection de gaz de pointe, telle que le capteur MPS™. Notre technologie Molecular Property Spectrometer™ (MPS™) détecte avec précision plus de 15 gaz dangereux en un seul, permettant une norme plus élevée de détection des gaz inflammables et une plus grande confiance dans la sécurité de votre batterie.

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Bien que la réalisation du plein potentiel de la technologie lithium-ion nécessite encore de relever les défis environnementaux et sociaux associés à sa production, sa maintenance et son élimination, la prévalence croissante des batteries lithium-ion représente une étape importante vers un avenir énergétique plus durable et plus propre. L'innovation dans la maintenance et l'amélioration de l'efficacité des technologies d'énergie renouvelable, telles que les batteries rechargeables, est une étape cruciale pour libérer la société de sa dépendance à l'égard des combustibles fossiles. Qu'il s'agisse d'alimenter nos appareils quotidiens ou de favoriser la transition vers les transports électriques et les énergies renouvelables, les batteries lithium-ion sont à l'avant-garde de la révolution du développement durable - et l'équipe de Crowcon est là pour aider à créer un avenir plus vert et plus sûr pour les générations à venir.

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