1. Zdarzenie
15 sierpnia 2025 roku jednostki Państwowej Straży Pożarnej ze Złotoryi oraz okoliczne OSP zostały zadysponowane do pożaru bateryjnego magazynu energii zainstalowanego przy domu jednorodzinnym we wsi Kozów (gmina Pielgrzymka, woj. dolnośląskie). Magazyn wykonany był samodzielnie, w drewnianej obudowie, na ogniwach LiFePO₄ (lithium iron phosphate) i sprzężony z domową instalacją fotowoltaiczną poprzez falownik hybrydowy.
Działania ratownicze przebiegały według procedury zalecanej dla pożarów BESS: po przybyciu na miejsce odłączono magazyn od instalacji elektrycznej, a następnie — wykorzystując odporność mechaniczną pakietu — wyniesiono go w bezpieczne miejsce na zewnątrz i tam długotrwale chłodzono dużymi ilościami wody. Wybór taktyki "chłodzenie zamiast gaszenia" jest zgodny z aktualnymi rekomendacjami NFPA 855 i wytycznymi straży pożarnych dla magazynów Li-ion — celem nie jest stłumienie płomienia, lecz zatrzymanie propagacji thermal runaway na sąsiednie ogniwa.
*Źródło informacji o zdarzeniu i materiał fotograficzny: serwis branżowy elektrykapradnietyka.com (relacja z 08.2025), fotografie OSP Prusice i JRG Złotoryja.*
*fot. OSP Prusice — chłodzenie wyniesionego pakietu LiFePO₄ wodą po odłączeniu od instalacji.*
2. Konstrukcja magazynu — fakty
Z relacji właściciela, jednocześnie wykonawcy instalacji, opublikowanej w komentarzu pod materiałem wideo omawiającym zdarzenie, wynikają następujące cechy konstrukcyjne:
- ogniwa pryzmatyczne LiFePO₄ produkcji Hithium (rok produkcji 2023),
- układ poziomy ogniw w pakiecie,
- obudowa drewniana z przednią osłoną z pleksi (PMMA),
- współpraca z falownikiem hybrydowym Growatt WIT i domową rozdzielnicą.
3. Mechanizm awarii — analiza techniczna
3.1. Inicjacja w pojedynczym ogniwie
LiFePO₄ jest jedną z najbezpieczniejszych dostępnych chemii litowo-jonowych. Temperatura onset thermal runaway dla ogniw LFP jest istotnie wyższa niż dla NMC (typowo ok. 200–250 °C wobec ok. 150–170 °C dla NMC; źródła: Feng et al., *Energy Storage Materials* 2018; Sandia National Laboratories, *Energy Storage Safety Reports* 2020–2023). Mimo to LFP nie jest niepalny. Możliwe przyczyny inicjacji w pojedynczym ogniwie:
- wewnętrzne zwarcie wskutek defektu produkcyjnego (dendryty, zanieczyszczenia metaliczne, uszkodzenie separatora),
- nieszczelność / korozja powodująca lokalny wzrost rezystancji i punktowe przegrzanie,
- niewłaściwy balans pakietu (różnice napięć/SoC między ogniwami), prowadzący do chronicznego przeładowywania pojedynczego ogniwa pomimo formalnie poprawnej pracy BMS,
- naprężenia mechaniczne, wibracje lub uszkodzenie podczas montażu/transportu.
3.2. Zadziałanie wentu i emisja gazów
Pryzmatyczne ogniwa LFP wyposażone są w bezpiecznik ciśnieniowy (vent / current interrupt device), który przy nadciśnieniu otwiera się, wypuszczając mieszaninę gazów określaną jako vent gas. Skład tej mieszaniny — opisany m.in. w pracach Bugryniec et al. (*Journal of Power Sources*, 2018) i Sandia Report SAND2018-12831 — obejmuje przede wszystkim:
- wodór (H₂) — 25–40 % obj.,
- tlenek węgla (CO) — 10–25 % obj.,
- dwutlenek węgla (CO₂),
- węglowodory C1–C4 (metan, etan, etylen, propan),
- pary rozpuszczalników z elektrolitu (węglany alkilowe: EC, DMC, EMC).
3.3. Propagacja na obudowę i otoczenie
Strumień gazów z temperaturą rzędu 600–800 °C, skierowany na osłonę z PMMA (pleksi) — materiał o temperaturze zapłonu ok. 280 °C i klasie reakcji na ogień E wg EN 13501-1 — niemal natychmiast inicjuje jej zapłon. Spalające się PMMA wytwarza dodatkowe ciepło (HRR ~1300–2000 kW/m² w testach kalorymetrycznych), które:
1. propaguje kaskadowy thermal runaway na sąsiednie ogniwa, 2. zapala obudowę drewnianą (klasa reakcji na ogień typowo D-s2,d0 dla drewna litego; znacznie gorsza dla sklejki bez impregnacji), 3. przenosi pożar na falownik Growatt WIT i rozdzielnicę elektryczną.
W warunkach domowej kotłowni lub pomieszczenia technicznego skutkiem może być pożar całego budynku w ciągu kilku–kilkunastu minut.
4. Krytyczne błędy konstrukcyjne i lekcje z incydentu
4.1. Obudowa palna
Najpoważniejszym uchybieniem jest zastosowanie obudowy z materiałów palnych (drewno + PMMA). Norma IEC 62619 dla bateryjnych systemów stacjonarnych oraz wytyczne UL 9540 / UL 9540A dla BESS jednoznacznie wymagają obudowy o określonej odporności ogniowej i ograniczonej reakcji na ogień. Aktualne dobre praktyki to klasy reakcji na ogień A1 lub A2-s1,d0 (niepalne) dla wnętrza komory bateryjnej oraz EI30–EI60 dla przegrody oddzielającej magazyn od pomieszczeń mieszkalnych.
4.2. Orientacja ogniw
Pozioma orientacja ogniw pryzmatycznych powoduje, że po zadziałaniu wentu ciekły elektrolit wypływa grawitacyjnie na zewnątrz, znacząco zwiększając pulę paliwa dostępnego dla pożaru. Pionowa orientacja ogniw, z wentem skierowanym ku górze, jest preferowanym rozwiązaniem rekomendowanym przez większość producentów ogniw LFP (m.in. CATL, EVE, Hithium) i ograniczonym do gazowej fazy emisji.
4.3. Brak zarządzania gazami
Profesjonalne magazyny BESS posiadają kanały odprowadzania gazów (vent ducting) wyprowadzone na zewnątrz pomieszczenia oraz detekcję H₂/CO uruchamiającą wentylację mechaniczną. W instalacji samodzielnej obie te warstwy zazwyczaj nie istnieją.
4.4. Brak rozdziału mocy od BMS
Lokalizacja falownika i rozdzielnicy w bezpośrednim sąsiedztwie pakietu bateryjnego sprawia, że pierwsze ognisko niszczy nie tylko źródło, ale również układy ochronne i komunikacyjne — eliminując możliwość kontrolowanego odcięcia.
5. Wnioski dla projektantów i instalatorów BESS
| Obszar | Wymóg minimalny | Rekomendacja |
|---|---|---|
| Materiał obudowy | Niepalny (A1/A2-s1,d0) | Stal + izolacja mineralna; klasa EI30–EI60 |
| Orientacja ogniw | Pionowa, vent ku górze | Zgodnie z kartą katalogową ogniwa |
| Zarządzanie gazami | Wentylacja grawitacyjna na zewnątrz | Detekcja H₂/CO + wentylacja mechaniczna |
| Lokalizacja falownika | Poza komorą bateryjną | Oddzielna komora z przegrodą EI |
| BMS | Wymagane (IEC 62619) | Redundantne pomiary T per moduł |
| Tłumienie pożaru | Brak wymogu prawnego (PL) | Aerozol K lub Novec 1230 w komorze |
6. Rola obudowy ochronnej
Niezależnie od chemii, projektowy cel obudowy magazynu energii powinien być sformułowany odwrotnie do potocznego "nie dopuścić do pożaru": zakładamy, że pojedyncze ogniwo ulegnie awarii — obudowa ma zatrzymać skutki tej awarii wewnątrz, ograniczając pożar do pakietu i dając czas służbom ratowniczym oraz mieszkańcom.
Spełniają to obudowy o konstrukcji niepalnej, izolowanej termicznie, z kontrolowanym kierunkiem emisji gazów i odpornością ogniową przegrody klasy EI. Tego typu rozwiązania (np. PassivX) projektowane są jako pasywna bariera bezpieczeństwa — niezależna od czujników, zasilania ani systemów aktywnych, które w trakcie pożaru przestają działać jako pierwsze.
---
Bibliografia (wybór):
1. Feng X., Ouyang M., Liu X., Lu L., Xia Y., He X. *Thermal runaway mechanism of lithium-ion battery for electric vehicles: A review.* Energy Storage Materials, 10 (2018), 246–267. 2. Bugryniec P. J., Davidson J. N., Cumming D. J., Brown S. F. *Pursuing safer batteries: Thermal abuse of LiFePO₄ cells.* Journal of Power Sources, 414 (2019), 557–568. 3. Sandia National Laboratories. *Energy Storage Safety Strategic Plan & Reports*, SAND2018-12831 oraz aktualizacje 2020–2023. 4. NFPA 855: *Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems*, ed. 2023. 5. IEC 62619:2022 *Secondary cells and batteries for industrial applications — Safety requirements.* 6. UL 9540A:2019 *Test Method for Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation in Battery Energy Storage Systems.* 7. EN 13501-1:2018 *Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków.*
