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淺談對于鋰離子電池有效的滅火劑研究

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:3565次  |  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(gè)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(gè)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(jì)通常被認(rèn)為是專有信息,是不公開可用的??捎靡压嫉臏y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(jì)標(biāo)準(zhǔn)和總體評價(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?yàn)檫@些是通常可在手滅火器船上商用飛機(jī)。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(bào)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?jiān)?,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(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?yàn)樗ㄟ^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(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禁止,因?yàn)檫@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(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)測試后期應(yīng)用,一旦細(xì)胞已經(jīng)開始用燃燒的飛機(jī)發(fā)泄。在應(yīng)用秒鐘,所有明火被撲滅,并觀察到了測試的持續(xù)時(shí)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(shí)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(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(bào)告的結(jié)果。

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