锂电池灭火采用什么灭火器

电池灭火采用什么灭火器?用全氟己酮还是热气溶胶自动灭火?
现有的商业化锂离子电池多采用有机电解液,易燃易爆,尤其是应用于规模化储能电站时,数万甚至数十万个储能电芯串并联,极易导致连锁反应,引起火灾、爆炸事故。
储能锂离子电池热失控主要原因有两个:一个是外部原因,储能电站空间密闭,内部存储大量能量,充放电时电化学反应会释放热能,本身具有潜在热失控危险;另一个是内部原因,锂离子电池电解液电化学反应引发的副反应容易引发热失控。
电池结构上,以磷酸铁锂电池为例,磷酸铁锂电池的正极附着在铝箔上,负极涂布在铜箔 上,中间的聚合物隔膜把正负极分隔开,锂离子可以 穿过隔膜来回迁移。电池用铝合金外壳密封,内部充斥着电解液。
磷酸铁锂电池一旦发生热失控,将经历热失控早期(100℃左右)、电池鼓包阶段(300℃左右)和起火爆炸阶段(超过300℃)三个阶段。
第一阶段,热失控早期,电池内部温度升高至100℃左右,SEI分解,隔膜融化,产生气体。
这一阶段,电池内部温度迅速升高至接近100℃,电池负极表面的固体电解质界面膜钝化层分解,电池SEI膜失去保护。超过100℃,化学反应产生二氧化碳等气体。150℃左右,电池内聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜先后融化,电池电解液与正极发生反应。
同时,电池温度上升过程中,电池正负极接触引发短路。电解液与其他有机溶剂发生分解、放热化学反应,释放二氧化碳、氟化氢、氢气等气体。
第二阶段,电池鼓包阶段,电池内部温度升高至300℃左右,产生大量可燃气体,产生鼓包现象。
这一阶段,锂离子电池内温度上升至300℃左右时,其内部锂与电解液、有机溶剂发生化学反应,产生大量甲烷、丙烷等碳氢可燃气体。电池内部空间密闭,气体无法迅速扩散,在电池内部大量累计,导致电池发生鼓包现象。
第三阶段,起火、爆炸阶段电池内部温度超过300℃,电池内发生强烈氧化还原反应,出现明火。
从以上内容可以看出,在锂电池热失控的第一阶段,电池内部温度到达100°时就应该对锂电
池进行外部干预。由于锂电池属于高能量带电设备,因此其灭火介质只能用全淹没式的气体。
目前气体主要是热气溶胶和全氟己酮两种灭火剂,这两种灭火剂各有优缺点。主要是温度和成本的差异,如果不考虑成本的情况下,一定优先选择全氟己酮。
全氟己酮作为一种新型的灭火剂,在锂电池储能热失控抑制和灭火方面表现出了优良的性能和效果。全氟己酮灭火剂不仅具备环保性能,而且具有高效灭火、不留痕迹、不导电等优点,成为了消防行业的新宠。
在目前的锂电池储能系统中,由于电池的火灾风险较大,灭火措施研究不完善,对于如何有效地抑制和扑灭锂电池火灾仍然是一个难题全。氟己酮灭火剂的出现为这一难题提供了一种可行的解决方案。全氟己酮灭火剂具有以下优点:首先,全氟己酮灭火剂环保性能优良。它是一种氟代烃类化合物,不含有对环境有害的物质,不会破坏臭氧层,对人体无害,储运方便,因此具有广泛的应用前景。
相比之下,传统的二氧化碳和七氟丙烷灭火剂不够环保,是造成全球温室变暖的罪魁祸首,
因此逐渐被淘汰。其次,全氟己酮灭火剂具有高效的灭火性能和效果。它可以实现小规格包装应用,特别适合在小空间进行自动灭火。全氟己酮灭火后无任何残留,完全不导电,对于锂电池PACK等精密设备来说非常适用。
此外,全氟己酮灭火剂喷射后迅速气化,能够迅速吸热,贴合锂电池热失控的过程,可以抑制电池的温度,使其不会到达锂电池热失控的极限点,起到安全预警作用。最后,全氟己酮灭火剂的应用范围广它泛可。以适用于储能电站、锂电池电站、充电桩、通讯、数据机柜、新能源车辆、高低压配电柜、电缆槽/沟、配电室、变电站以及重点文物保护等领域中锂电池热失控的抑制和灭火。
综上所述,全氟己酮作为一种新型的灭火剂,在锂电池储能热失控抑制和灭火方面表现出,具有环保、高效、适用范围广泛等优点。通过研究全氟己酮灭火剂在锂电池火灾中的应用,我们可以更好地应对锂电池火灾风险,提高储能系统的安全性能和可靠性。

本文发布于:2024-09-20 14:25:29,感谢您对本站的认可!

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