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锂电池灭火主要是由于热失控原因造成的,如果需要灭火,需要搞明白热失控的真实原因。 引起锂电池热失控的因素主要有外部短路、外部高温和内部短路。 ◎内部短路:由于电池的滥用,如过充过放导致的支晶、电池生产过程中的杂志灰尘等,将恶化生成刺穿隔膜,产生微短路,电能量的释放导致温升,温升带来的材料化学反应又扩大了短路路径,形成了更大的短路电流,这种互相累积的互相增强的破坏,导致热失控。下面以钴酸锂电芯为例,简述一个典型热失控过程。 A:准备阶段,电池处于满电状态; B:内短路发生,大电流通过短路点而产生热量,并通过LiC6热扩散,达到SEI膜分解温度,SEI膜开始分解,放出少量CO2和C2H4,壳体轻微鼓胀,随着短路位置的不断放电,电池温度的不断上升,电液中链状溶剂开始分散,LiC6与电液也开始反应放热,伴随着C2H5F\C3H6\C3H8产生,但反应较慢,放热量较小; C:随着放电的进行,短路位置温度继续升高,隔膜局部收缩融化,短路位置扩大,温度进一步升高,当内部温度达到Li0.5Co02的分解温度时,正极瞬间分解,并释放O2,后者于电液瞬间反应放出大量热量,同时放出大量CO2气体,造成电池内压增大,如果压力足够大,冲破电池壳体,引起电池爆炸; D:如果壳体炸开,较片散落,温度不会继续升高,反应终止;但如果壳体只开裂,较片没有散落,这时LiC6继续与电液反应,温度会继续升高,但升温速率下降,由于反应速率较慢,所以可以维持较长时间; E:当电池内部反应的产热速率小于散热速率时,电池开始降温,直至内部反应完毕; ◎外部短路:实际车辆运行中发生危险的概率很低,一是整车系统装配有熔断丝和电池管理系统BMS,二是电池能承受短时间的大电流冲击。极限情况下,短路点越过整车熔断器,同时BMS失效,较长时间的外部短路一般会导致电路中的连接薄弱点烧毁,很少导致电池发生热失控事件。现在,比较多的PACK企业采用了回路中加熔断丝的做法,更能***避免外短路引发的危害。 ◎外部高温:由于锂电池结构的特性,高温下SEI膜、电解液、EC等会发生分解反应,电解液的分解物还会与正极、负极发生反应,电芯隔膜将融化分解,多种反应导致大量热量产生。隔膜融化导致内部短路,电能量的释放又增大了热量的生产。这种累计的互相增强的破坏作用,其后果是导致电芯防爆膜破裂,电解液喷出,发生燃烧起火。 基于以上原因,对锂电池进行灭火处理,让我们看下特斯拉和通用的推荐: 1.如果遭遇小火灾,火焰没有蔓延到高压电池部分,可以采用二氧化碳或ABC干粉灭火器灭火。 2.在***检查火情的时候,不要与任何高压部件接触,始终使用绝缘工具进行检查。 3.储存气体的充气瓶、气体支柱和其他组件可以达到沸腾液体膨胀蒸汽爆炸的***温度。在检查到事故的“热区”前,要进行有适当精细防护的拆解。 4.如果高电压电池在火灾中弯曲、扭曲、损坏,总之就是变得不成样子,或者怀疑电池出现问题。那么灭火时的用水量不能太少,消防用水要有足够的量。 5.电池着火可能需要24小时才能完全扑灭。使用热成像摄像头,可以确保高电压电池在事故结束前完全冷却。如果没有热成像摄像头,就监控电池是否会复燃。冒烟表示电池仍然很热,监控一直要保持到电池不再冒烟的至少一小时之后。 通用沃蓝达的应急救援手册中对电动汽车的消防灭火是那样指导的: 如果电池达到足够高的温度,泄漏和释放电解质,电解液肯定是易燃品。这就需要用大量的水来冷却电池和灭火,因为直流和交流系统没有接地,消防员可以安全的用水作为主要灭火剂,而且没有触电的危险。ABC干粉灭火器不会熄灭电池火焰。消防员应避免在灭火或解脱操作任何高压组件中的内部直接接触,这会潜在导致电击。 上海翌灿智能科技有限公司,成立于2013年,是经上海市批准成立的科技型企业,从事消防设备的设计、研发、生产、销售、安装、维护保养于一体的企业,也是中国消防领域的后起之秀,公司主要业务致力于为石油化工、电力通信、交通运输、机械制造等众多行业提供现代化、自动化、智能化防火灭火服务,是中国自启动灭火系统的企业之一。 公司研发制造的YC-IFP 系列感温自启动灭火系统设备,核心技术源自欧洲,融合自主创新,使其产品树一帜,驰誉四方。公司的系统产品共分两大系列九个规格品种,产品质量达到或**过同类产品国内水平,多项技术弥补了我国自主消防领域的空白,并获得数控机床灭火系统发明**。 产品问世以来,以其反应速度快、灭火效果好、自动化程度高、节能环保等优点,深受广大客户**并得以全面推广应用,先后被数百家客户广泛安装在各种数控机床、变配电室和不间断电源室;新能源堆垛机、充放电设备、通讯系统程控交换机房、发电厂控制室、电子设备间、计算机房、变配电间;各种除尘设备、各种实验设备、车辆、移动设备、提升设备、电梯控制柜、通风管道、涂装间等,为厂家和用户提供了大量安全可靠的防火灭火服务。 公司注重现代化管理以及产品的升级改进,目前已与德国的机床灭火厂家BATEC达成战略合作,将共同携手为工业加工提供的灭火系统,我司拥有研发团队、生产和稳定的安装服务队伍,技术力量雄厚,信誉优良,志存高远,并秉承“以技术求生存、以管理求效益、以服务求市场、以信誉求发展”的经营理念,以市场为导向,以核心技术为竞争力,不断创新,我们坚持“诚信经营,客户至上”的价值观,积极为广大新老客户提供更、更科学、更完善的智能防火灭火服务。本着质量为基础,服务作,以的技术和本土的才智,伴随中国经济发展的步伐和客户共同前进。 智慧消防,尽在翌灿科技!