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淺談對于鋰離子電池有效的滅火劑研究

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年08月10日  

涉及鋰離子電池的火災(zāi)是電解質(zhì)的燃燒,這是一個烴/airflame的結(jié)果。因此,許多的火焰滅火劑會有效抑制焰燃燒。然而,由于與大幅面電池相關(guān)的電池組,特別是高電壓的電氣性質(zhì)包裝,導(dǎo)電劑抑制可能不是一個很好的選擇。另外,由于復(fù)燃,由于級聯(lián)電池的熱失控反應(yīng)的可能性的,理想的滅火劑將保持懸浮,并防止電池?zé)岜砻娴目扇蓟旌衔锏闹剌p。表明滅火劑是有效的包括:火焰的惰性氣體/窒息(防火性能測試數(shù)據(jù)表明,窒息是有效預(yù)防熾盛,但不冷靜細(xì)胞,防止熱失控傳播),二氧化碳(指數(shù)通常使用二氧化碳滅火器測試過程中抑制細(xì)胞的有焰燃燒-這不會冷卻電池組,防止熱失控傳播),水和哈龍。

關(guān)于滅火劑對鋰離子電池的公開的數(shù)據(jù)不多。在電池的生產(chǎn)設(shè)施滅火系統(tǒng)的設(shè)計通常被認(rèn)為是專有信息,是不公開可用的。可用已公布的測試數(shù)據(jù)相關(guān)以非常具體的鋰離子電池的應(yīng)用中,主要是抑制火災(zāi)特種運輸:可能發(fā)生在客艙,其中很火細(xì)胞的數(shù)量有限,有可能成為參與和哈龍滅火器和水可用抑制劑,和火災(zāi)可能發(fā)生在飛機貨艙成立,其中哈龍是可用的抑制劑。滿量程滅火測試是必要的特定存儲配置,數(shù)量,安排和滅火系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和總體評價效力。

海軍海上系統(tǒng)司令部發(fā)布了一個先進(jìn)的變更通知的鋰電池消防手續(xù)。在該文件中,海軍建議(基于有限的測試),使用的“窄角霧化水或水成膜泡沫“來冷卻電池,抑制”火球“,并減少熱失控傳播的可能性。美國聯(lián)邦特種局研究了鋰離子電池的抑制與水和哈龍1211因為這些是通常可在手滅火器船上商用飛機。作為第一選擇,美國聯(lián)邦特種局建議使用水抑制涉及筆記本電腦的火災(zāi),因水將兩者滅火和抑制熱失控繁殖。作為第二選擇,F(xiàn)AA建議使用1211打掉火焰,其次是從可用水源(如飲用水)。1211本身并不能防止因電池組的復(fù)燃,電池?zé)崾Э胤磻?yīng)的傳播。在FAA的測試中,冰的應(yīng)用程序沒有充分冷卻電池,防止熱失控的傳播。

2010年,美國聯(lián)邦特種局報告的測試磷酸鐵鋰和8-Ah氧化鈷softpack聚合物電池。1211能夠成功從撲滅這些電池組的火焰。另外,磷酸鐵電池沒有繼續(xù)發(fā)泄或復(fù)燃。然而,1211是不是能夠抑制軟袋聚合物單元的復(fù)燃(鈷氧化物化學(xué))。

哈龍1301是毒性最小的哈龍滅火劑,被認(rèn)為是具有優(yōu)越的滅火性能。特別是,它迅速擊倒焰燃燒,具有穿透蒸氣可繞流擋板和障礙物,不留殘渣,無腐蝕性,要求小存儲卷,是不導(dǎo)電的,并且是無色的,從而防止代通過遮攔消防警鐘誤鳴。哈龍不以行為置換氧氣,而它作用通過用的化學(xué)干擾燃燒,特別是通過終止發(fā)生鏈支化反應(yīng)在典型的烴/空氣火焰氣相。事實鹵代烷是有效抑制鋰離子電池的火焰是另一個指示這些火焰基本上類似于典型烴/空氣火焰。哈龍1301(溴三氟甲烷)是甲烷衍生物。該溴原子表示授予強大的滅火劑特性,而氟原子賦予穩(wěn)定性該分子并降低其毒性。溴原子干擾與游離激進(jìn)和支鏈反應(yīng)是燃燒重要。

哈龍1301通常被認(rèn)為是電氣火災(zāi)(C類火災(zāi)),易燃液體和氣體火災(zāi)(B類火災(zāi)),以及表面燃燒可燃固體(如熱塑性塑料)的火災(zāi)非常有效。然而,哈龍1301對活性金屬,快速氧化劑,而深層次的A類火災(zāi)最少的有效性。哈龍1301是效果最差的深層次的A類火災(zāi)是因為它通過工作與創(chuàng)建火焰化學(xué)反應(yīng)的干擾;因此,雖然哈龍1301可以撲滅燃燒一類部分火災(zāi),大火燒紅的深層次的部分可以繼續(xù)在降低利率悶燒和蔓延。

鹵代烷加成的強效可根據(jù)檢查的燃料/空氣/鹵代烷混合物的可燃性限值,并將它們與可燃性比較可以看出燃料/空氣/惰性稀釋劑的混合物的限制。當(dāng)哈龍的小批量加入到燃料/空氣混合物,它們縮小范圍,其中該混合物是易燃。哈龍是遠(yuǎn)遠(yuǎn)更有效地縮小可燃范圍比惰性稀釋劑。如果加入足夠的鹵代烷,則混合物的可燃范圍,即使在高溫下,被消除,并且該混合物不能點燃。需要注意的是生產(chǎn)哈龍的被蒙特利爾議定書禁止,因為這種材料有助于對臭氧層的破壞。目前使用的哈龍是唯一的再生資源,主要用于飛機的保護(hù)。

2004年,指數(shù)進(jìn)行了哈龍1301insuppressing鋰離子電池和電池組火災(zāi)的有效性FAA式測試。一系列的哈龍1301年抑制試驗是用裸18650電池和筆記本電腦電池組進(jìn)行。裸電池沒有電連接,但被粘貼在一起。點火被點燃細(xì)胞下面丙醇的平移完成。哈龍1301在每個測試后期應(yīng)用,一旦細(xì)胞已經(jīng)開始用燃燒的飛機發(fā)泄。在應(yīng)用秒鐘,所有明火被撲滅,并觀察到了測試的持續(xù)時間不斷沒有額外的熾盛。當(dāng)哈龍1301應(yīng)用于有在室內(nèi)的溫度和熱通量測量值的急劇下降。

這與火焰的抑制是完全一致的。腔室的溫度和熱通量對于測試的持續(xù)時間仍然很低。需要注意的是哈龍1301的應(yīng)用程序沒有冷卻細(xì)胞(圖42)。單個細(xì)胞和細(xì)胞排氣熱失控繼續(xù)應(yīng)用于哈龍1301后出現(xiàn)。從指數(shù)的哈龍1301的測試所有細(xì)胞的檢查表明,他們已經(jīng)排出。然而,鹵化烴1301目前,這種方法并沒有導(dǎo)致。指數(shù)總結(jié)哈龍1301在控制鋰離子燃燒細(xì)胞非常有效。

2006年,美國聯(lián)邦特種局5018650上的鋰離子電池進(jìn)行哈龍1301的抑制類似的測試,100%SOC.聯(lián)邦特種局觀察到類似的行為來測試通過指數(shù)報告的結(jié)果。

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