鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3591次 | 2018年08月10日
淺談對(duì)于鋰離子電池有效的滅火劑研究
涉及鋰離子電池的火災(zāi)是電解質(zhì)的燃燒,這是一個(gè)烴/airflame的結(jié)果。因此,許多的火焰滅火劑會(huì)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(gè)很好的選擇。另外,由于復(fù)燃,由于級(jí)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(cè)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(cè)試過(guò)程中抑制細(xì)胞的有焰燃燒-這不會(huì)冷卻電池組,防止熱失控傳播),水和哈龍。
關(guān)于滅火劑對(duì)鋰離子電池的公開(kāi)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(jì)通常被認(rèn)為是專(zhuān)有信息,是不公開(kāi)可用的??捎靡压嫉臏y(cè)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(yùn)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(jī)貨艙成立,其中哈龍是可用的抑制劑。滿量程滅火測(cè)試是必要的特定存儲(chǔ)配置,數(shù)量,安排和滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和總體評(píng)價(jià)效力。
海軍海上系統(tǒng)司令部發(fā)布了一個(gè)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(cè)試),使用的“窄角霧化水或水成膜泡沫“來(lái)冷卻電池,抑制”火球“,并減少熱失控傳播的可能性。美國(guó)聯(lián)邦特種局研究了鋰離子電池的抑制與水和哈龍1211因?yàn)檫@些是通??稍谑譁缁鹌鞔仙逃蔑w機(jī)。作為第一選擇,美國(guó)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(cè)試中,冰的應(yīng)用程序沒(méi)有充分冷卻電池,防止熱失控的傳播。
2010年,美國(guó)聯(lián)邦特種局報(bào)告的測(cè)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(méi)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?jiān)瑹o(wú)腐蝕性,要求小存儲(chǔ)卷,是不導(dǎo)電的,并且是無(wú)色的,從而防止代通過(guò)遮攔消防警鐘誤鳴。哈龍不以行為置換氧氣,而它作用通過(guò)用的化學(xué)干擾燃燒,特別是通過(guò)終止發(fā)生鏈支化反應(yīng)在典型的烴/空氣火焰氣相。事實(shí)鹵代烷是有效抑制鋰離子電池的火焰是另一個(gè)指示這些火焰基本上類(lèi)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(qiáng)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(lèi)火災(zāi)),易燃液體和氣體火災(zāi)(B類(lèi)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(duì)活性金屬,快速氧化劑,而深層次的A類(lèi)火災(zāi)最少的有效性。哈龍1301是效果最差的深層次的A類(lèi)火災(zāi)是因?yàn)樗ㄟ^(guò)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(lèi)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(qiáng)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(diǎn)燃。需要注意的是生產(chǎn)哈龍的被蒙特利爾議定書(shū)禁止,因?yàn)檫@種材料有助于對(duì)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(jī)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(cè)試。一系列的哈龍1301年抑制試驗(yàn)是用裸18650電池和筆記本電腦電池組進(jìn)行。裸電池沒(méi)有電連接,但被粘貼在一起。點(diǎn)火被點(diǎn)燃細(xì)胞下面丙醇的平移完成。哈龍1301在每個(gè)測(cè)試后期應(yīng)用,一旦細(xì)胞已經(jīng)開(kāi)始用燃燒的飛機(jī)發(fā)泄。在應(yīng)用秒鐘,所有明火被撲滅,并觀察到了測(cè)試的持續(xù)時(shí)間不斷沒(méi)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(cè)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(duì)于測(cè)試的持續(xù)時(shí)間仍然很低。需要注意的是哈龍1301的應(yīng)用程序沒(méi)有冷卻細(xì)胞(圖42)。單個(gè)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(cè)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(méi)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(guó)聯(lián)邦特種局5018650上的鋰離子電池進(jìn)行哈龍1301的抑制類(lèi)似的測(cè)試,100%SOC.聯(lián)邦特種局觀察到類(lèi)似的行為來(lái)測(cè)試通過(guò)指數(shù)報(bào)告的結(jié)果。