锂电池一般分为锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池因可充电且能量密度高,其运用越来越广泛。锂离子电池的安全性是按捺锂离子电池及相关职业(如新能源轿车)开展的瓶颈。锂离子电池内部的电解液是易燃液体,电极是可燃资料,锂电池在过充、短路、过热、穿刺或磕碰等状况下产生热失控,简单起火乃至爆破,手机、电动自行车或电动轿车因电池着火引发火灾的事例时有产生。
作者集20年消防职业工作经验,并与国内外同行广泛沟通,从2012年开端研讨电动自行车、电动轿车锂离子电池的防火,本文共享几种针对锂离子电池的防火计划。
锂电池防火战略简介
锂电池防火需求树立具有战略纵深的多道防地。除了电池内部尽可能运用不可燃或难燃资料让电池具有实质安全功能外,电池外部的第一道防地是防止产生导致电池过热着火的各种诱因,比方过充、短路、碰击等,这就需求对电气体系进行安全规划。
当第一道防地被打破后(比方电池办理体系产生毛病未能及时堵截充电电源),电池温度升高,监控体系中的温度传感器或气体、烟雾探测器等应及时发现毛病并报警,提示工作人员处理毛病,消除火灾诱因。此为第二道防地。
当毛病未及时处理、第二道防地被打破后,电池焚烧(阴燃)已无法防止,此刻消防体系要做的是将焚烧约束在产生毛病的电池盒(或箱)内(containment),并能阻隔相邻的未着火的电池和设备,防止火势扩展(isolaTIon)。因为锂离子电池热失控后温度极高,现有的非水系救活剂如气体、干粉无法将电池温度敏捷降下来,救活作用不太抱负。因而将电池防火方针设定为控火(controlled burn-down),是一种比较实际的计划,技能经济性较强。此为第三道防地。
假如控火失利火情扩展,对人员产业安全形成严重威胁,则需求发动在车内装置的固定式水基救活体系或等候消防队来救活。
一般来说,第一道和第二道防地由电池制造商或电动轿车制造商考虑。作为消防专业人士,可为客户树立结实的第三道防地,依据电池的具体型号标准功能进行计划定制,计划所运用的部件来自世界各地,不限于某一种设备或资料。
锂电池防火计划举例
此计划学习国外先进经验,简单易行。所用防火资料主要成分为颗粒状矿物质,不可燃,不导电,无腐蚀,安全环保,分量极轻,功能牢靠且本钱合理,可广泛运用于锂电池出产、贮存、运送和运用进程中的防火救活。以下视频为锂电池防火计划测验进程实录。锂电池因加热或过充发热焚烧后,在防火颗粒的维护下,无明火产生,无爆破产生,仅有白色烟雾冒出,因而可防止锂电池焚烧导致的火情扩展。
防救活原理:阻隔氧气窒息救活、吸热冷却
颗粒粒径:1-4mm颗粒密度:360kg/m3枯燥松懈容重:240kg/m3
用防火颗粒掩盖电池,电池受热后仅烟雾冒出
锂电池运送防火计划
为了保证防火控火的作用,还可在电池盒(或箱)内装置独立式救活管。该救活管在电池着火后受热决裂,主动释放出救活气体,将电池火熄灭。