Batteries RED-OX FLOW : évaluation de la sécurité des stockages électrochimiques Rapports d'appui / guides .pdf 27 février 2023 570.76 Ko Description Ce rapport concerne les batteries à circulation (batteries Red-ox flow), dont le profil de risques est très différent d’autres batteries de référence (par exemple batteries acide-plomb et Li-ion). Les batteries Red-ox flow sont des systèmes électrochimiques apparentés à la fois à des batteries et des piles à combustible. La particularité intrinsèque des batteries Red-ox flow réside dans leurs électrodes qui, au contraire des batteries conventionnelles et des piles à combustible, sont des flux liquides circulants (catholyte et anolyte), au sein desquels sont solubilisées des espèces électrochimiques actives. L’énergie électrique est obtenue à partir de l’énergie électrochimique issue de couplages Red-ox entre ces espèces actives. Le stockage d’énergie électrique en énergie électrochimique est réalisé par réversibilité des couples Red-ox des espèces électrochimiques actives. Les réactions électrochimiques se font à l’interface des deux phases liquides circulantes, dans un réacteur via une membrane solide échangeuse et sélectrice d’ions. Tout comme les batteries Acide-plomb, les batteries Red-ox flow sont généralement des systèmes aqueux. Du dihydrogène (H2) et du dioxygène (O2) issus de la décomposition de l’eau sont donc susceptibles d’être émis en fin de charge par les batteries Red-ox flow. Cette génération de gaz est capable de former une atmosphère explosive au sein de l’installation, si les moyens de prévention et de protection sont insuffisants, associée à un risque d’explosion. Du fait de leur nature intrinsèque, les batteries Red-ox flow aqueuses sont moins exposées à des risques incendie et électrique. Les principaux risques des batteries Red-ox flow sont de nature chimique, et résident principalement dans la circulation de catholyte et d’anolyte. Cette circulation de liquides peut aboutir à des fuites liquides corrosives acides ou à des mélanges incompatibles produisant des gaz toxiques. Les rubriques ICPE 2925-1 (pour la ventilation en cas de formation de H2), ICPE 41xx « Substances et mélanges dangereux toxiques » et ICPE 45xx « Substances et mélanges dangereux pour l’environnement » peuvent couvrir une partie des risques imputables à ces technologies. Cette étude s’est limitée aux quatre principaux types de batteries red-ox flow actuellement étudiées mais les réglementations applicables et les risques (incendie et toxique) potentiels peuvent être très différents d’une technologie à l’autre et doivent être étudiés précisément pour chaque nouveau type de batteries Red-ox flow. Des recommandations de barrières de prévention et de protection ont été proposées dans la présente note, sur la base d’une étude de la littérature et de l’expérience acquise par l’Ineris. Télécharger
Batteries RED-OX FLOW : évaluation de la sécurité des stockages électrochimiques Rapports d'appui / guides .pdf 27 février 2023 570.76 Ko Description Ce rapport concerne les batteries à circulation (batteries Red-ox flow), dont le profil de risques est très différent d’autres batteries de référence (par exemple batteries acide-plomb et Li-ion). Les batteries Red-ox flow sont des systèmes électrochimiques apparentés à la fois à des batteries et des piles à combustible. La particularité intrinsèque des batteries Red-ox flow réside dans leurs électrodes qui, au contraire des batteries conventionnelles et des piles à combustible, sont des flux liquides circulants (catholyte et anolyte), au sein desquels sont solubilisées des espèces électrochimiques actives. L’énergie électrique est obtenue à partir de l’énergie électrochimique issue de couplages Red-ox entre ces espèces actives. Le stockage d’énergie électrique en énergie électrochimique est réalisé par réversibilité des couples Red-ox des espèces électrochimiques actives. Les réactions électrochimiques se font à l’interface des deux phases liquides circulantes, dans un réacteur via une membrane solide échangeuse et sélectrice d’ions. Tout comme les batteries Acide-plomb, les batteries Red-ox flow sont généralement des systèmes aqueux. Du dihydrogène (H2) et du dioxygène (O2) issus de la décomposition de l’eau sont donc susceptibles d’être émis en fin de charge par les batteries Red-ox flow. Cette génération de gaz est capable de former une atmosphère explosive au sein de l’installation, si les moyens de prévention et de protection sont insuffisants, associée à un risque d’explosion. Du fait de leur nature intrinsèque, les batteries Red-ox flow aqueuses sont moins exposées à des risques incendie et électrique. Les principaux risques des batteries Red-ox flow sont de nature chimique, et résident principalement dans la circulation de catholyte et d’anolyte. Cette circulation de liquides peut aboutir à des fuites liquides corrosives acides ou à des mélanges incompatibles produisant des gaz toxiques. Les rubriques ICPE 2925-1 (pour la ventilation en cas de formation de H2), ICPE 41xx « Substances et mélanges dangereux toxiques » et ICPE 45xx « Substances et mélanges dangereux pour l’environnement » peuvent couvrir une partie des risques imputables à ces technologies. Cette étude s’est limitée aux quatre principaux types de batteries red-ox flow actuellement étudiées mais les réglementations applicables et les risques (incendie et toxique) potentiels peuvent être très différents d’une technologie à l’autre et doivent être étudiés précisément pour chaque nouveau type de batteries Red-ox flow. Des recommandations de barrières de prévention et de protection ont été proposées dans la présente note, sur la base d’une étude de la littérature et de l’expérience acquise par l’Ineris. Télécharger
