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鋰電池起火應該怎麼滅火?

點擊:6663  添加時間:2018-11-19 11:24:00  来源:智见能源

鋰電池起火是個很極端的事情,但是曝光度很高,給人驚悚的感覺。大到儲能電站,小到電動自行車,電池着火的原因可能並非電池本身的原因,或者說不是電池本身,而是電池系統的故障引起的。鋰電池起火的主要原因是熱失控造成的,今天我們談滅火,首先需要搞明白熱失控的真實原因。

一、鋰電池起火的原因

引起鋰電池着火的本質是電池內的熱量未能按照設計的意圖進行釋放,引起內外燃燒物的燃點後起火,引起的原因主要有外部短路、外部高溫和內部短路。

1、內部短路:由於電池的濫用,如過充過放導致的支晶、電池生產過程中的雜質灰塵等,將惡化生成刺穿隔膜,產生微短路,電能量的釋放導致溫升,溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑,形成了更大的短路電流,這種互相累積的互相增強的破壞,導致熱失控。

2、外部短路:以電動汽車爲例。實際車輛運行中發生危險的概率很低,一是整車系統裝配有熔斷絲和電池管理系統BMS,二是電池能承受短時間的大電流衝擊。極限情況下,短路點越過整車熔斷器,同時BMS失效,較長時間的外部短路一般會導致電路中的連接薄弱點燒燬,很少導致電池發生熱失控事件。現在,比較多的PACK企業採用了迴路中加熔斷絲的做法,更能有效的避免外短路引發的危害。

3、外部高溫:由於鋰電池結構的特性,高溫下SEI膜、電解液、EC等會發生分解反應,電解液的分解物還會與正極、負極發生反應,電芯隔膜將融化分解,多種反應導致大量熱量產生。隔膜融化導致內部短路,電能量的釋放又增大了熱量的生產。這種累計的互相增強的破壞作用,其後果是導致電芯防爆膜破裂,電解液噴出,發生燃燒起火。

二、鋰電池滅火方案

分析了電池着火的原因,當鋰電池着火需要進行滅火處理時,讓我們看下特斯拉(Tesla)的推薦方案:

1、如果遭遇小火災,火焰沒有蔓延到高壓電池部分,可以採用二氧化碳或ABC乾粉滅火器滅火。

2、在徹底檢查火情的時候,不要與任何高壓部件接觸,始終使用絕緣工具進行檢查。

3、如果高電壓電池在火災中彎曲、扭曲、損壞,總之就是變得不成樣子,或者懷疑電池出現問題。那麼滅火時的用水量不能太少,消防用水要有足夠的量。

4、電池着火可能需要24小時才能完全撲滅。使用熱成像攝像頭,可以確保高電壓電池在事故結束前完全冷卻。如果沒有熱成像攝像頭,就必須監控電池是否會復燃。冒煙表示電池仍然很熱,監控一直要保持到電池不再冒煙的至少一小時之後。

美國通用沃藍達的應急救援手冊中對電動汽車的消防滅火是那樣指導的:如果電池達到足夠高的溫度,泄漏和釋放電解質,電解液肯定是易燃品。這就需要用大量的水來冷卻電池和滅火,因爲直流和交流系統沒有接地,消防員可以安全的用水作爲主要滅火劑,而且沒有觸電的危險。ABC乾粉滅火器不會熄滅電池火焰。消防員應避免在滅火或解脫操作任何高壓組件中的內部直接接觸,這會潛在導致電擊。

總結一下,鋰電池滅火得用大量的水,需要長久的時間與耐心,降溫很關鍵,鋰電池並不是易爆品,一般情形下不會發生爆炸。

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