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锂离子电池火灾特点及火灾预警、报警联动启动灭火器的解决方案

   2022-06-17 39
核心提示:  一、锂聚合物电池的适宜使用温度和存放温度:电池的储存温度一般为常温25±5℃,温度会影响锂离子的活性,温度越高活性越高

  一、锂聚合物电池的适宜使用温度和存放温度: 

      电池的储存温度一般为常温25±5℃,温度会影响锂离子的活性,温度越高活性越高,但是温度超过60℃就可能会对电池内部的隔离膜造成不可逆转的损伤,从而导致电池报废。一般电池制造商规定60℃为电池最高工作温度。

  二、锂电池热失控特征参数:  

  2.1 温 度 

    考虑到电池热失控的过程是电池温度不断上升的过程,温度是判断电池是否发生热失控以及判断热失控进行程度的一个重要参数,很多电池预警系统都采用温感探测器对温度进行监控,当温度超过临界温度后发出预警信息进行预警。

  2.2 特征气体与烟雾 

  电池在热失控过程中产生CO、H2、HF、各种烃类等,这些特征气体的出现,会导致周围环境中该气体的浓度迅速增高,采用对应的传感器对这些气体以及烟雾进行监测也是目前一种很重要的监测手段。 

   锂电池经典应用场景:新能源车辆电池包、电池箱,储能柜,储能集装箱,储能站,换电站。

   锂电池火灾预警应用:  

     对于以特征气体以及烟雾作为主要特征参数的预警方法,该方法目前在不同的预警方法及预警系统中已经得到了广泛的应用。

     目前的预警系统多是通过复合式火灾探测器监测温度、烟雾、气体参数对热失控的出现进行预警,以多个参数进行预警可以有效地提升预警系统的可靠性,降低其误报率。 

  结合BMS系统对温度、电压、电流、内阻等参数对热失控的出现信号,联合形成预警报警的多级消防策略。 

  三、解决方案:  

  依据锂离子电池火灾特点,一般采用多层次、复合式多级消防策略,实现火灾预警、报警联动启动灭火器的解决方案。一般从以下几个防护层次考虑。 

  1、电池包(箱)内火灾指标监控,实时预警:

  单体电池温度指标监控、热失控发生时析出的气体探测,一般采用温度预警,气体释放预警,提前预判、及早处理。一旦达到火警条件,发出火警信号,自动启动灭火器进行抑制,是第一时间防止热蔓延的关键点。

  2、电池室(电池仓)空间防护:

  对存放电池的电池舱或建筑内部的电池室实施火灾关键指标监控和安全防护,主要解决因为电池包或电池箱内部火灾形成没有得到有效灭火,火焰在电池室内部形成扩大化灾情,或因为外部电气火灾导致的电池室空间火灾,及时发出火警信号,在这种情况下系统自动或人工启动灭火装置进行电池室(电池仓)空间淹没消防,抑制火灾蔓延,为人员逃生、财产疏散、火灾救援争取时间。

  3、锂电建筑物储能站、换电站(锂离子动力汽车)外部消防:

  火灾蔓延已经形成或可能存在继续扩大化的情况,消防报警,依靠专业救援力量,实施以大剂量雨淋式水消防、沙土消防等方案,有效防止事故的进一步扩大化,彻底扑灭火灾。

  具体的应用场景、不同的设计要求都可以有针对性的解决方案,火灾探测器、智能火灾控制器、灭火器选型、多级消防策略交流,欢迎电话、微信交流探讨。

 
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