锂电池防火问题有哪三道防线呢?

2018-08-10      1560 次浏览

锂电池一般分为锂金属电池锂离子电池。锂离子电池因可充电且能量密度高,其应用越来越广泛,但是锂离子电池的安全性是抑制锂离子电池及相关行业(如新能源汽车)发展的瓶颈。锂离子电池内部的电解液是易燃液体,电极是可燃材料,锂电池在过充、短路、过热、穿刺或碰撞等情况下发生热失控,容易起火甚至爆炸,手机、电动自行车或电动汽车因电池着火引发火灾的案例时有发生。所以,我们必须要做好锂电池的防火准备,建立具有战略纵深的多道防线。

第一道防线

电池内部尽可能使用不可燃或难燃材料让电池具有本质安全性能,而电池外部则需要对电气系统进行安全设计,防止发生导致电池过热着火的各种诱因,比如过充、短路、撞击等,这是锂电池防火的第一道防线。

第二道防线

当第一道防线被突破后(比如电池管理系统发生故障未能及时切断充电电源),电池温度升高,监控系统中的温度传感器或气体、烟雾探测器等应及时发现故障并报警,提醒工作人员处理故障,消除火灾诱因。此为第二道防线。

第三道防线

当故障未及时处理、第二道防线被突破后,电池燃烧(阴燃)已无法避免,此时消防系统要做的是将燃烧限制在发生故障的电池盒(或箱)内(containment),并能隔离相邻的未着火的电池和设备,避免火势扩大(isolation)。由于锂离子电池热失控后温度极高,现有的非水系灭火剂如气体、干粉无法将电池温度迅速降下来,灭火效果不太理想。因此将电池防火目标设定为控火(controlledburn-down),是一种比较现实的方案,技术经济性较强。此为第三道防线。

如果控火失败火情扩大,对人员财产安全造成严重威胁,则需要启动在车内安装的固定式水基灭火系统或等待消防队来灭火。

一般来说,第一道和第二道防线由电池制造商或电动汽车制造商考虑。作为消防专业人士,可为客户建立牢固的第三道防线,根据电池的具体型号规格性能进行方案定制,方案所使用的部件来自世界各地,不限于某一种设备或材料。

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