锂电池起火的原因
锂电池着火的本质是电池内的热量未能按照设计的意图进行释放,引起内外燃烧物的燃点后起火,引起的原因主要有外部短路、外部高温和内部短路。
1、内部短路:由于电池的滥用,如过充过放、电池生产过程中的灰尘杂质灰尘等长期使用后产生微短路,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,导致热失控起火。
2、外部短路:以电动汽车为例,在极限情况下,短路点越过整车熔断器,同时电池管理系统失效,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,从而引发外短路起火。
3、外部高温:由于锂电池结构的特性,高温下电芯内部材料分解反应,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,电芯防爆膜破裂,电解液喷出,导致燃烧起火。
锂电池灭火步骤
分析了电池着火的原因,当锂电池着火需要进行灭火处理时,让我们看下特斯拉(Tesla)的推荐方案:
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、在彻底检查火情的时候,不要与任何高压部件接触,始终使用绝缘工具进行检查。
3、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。
4、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,就必须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。
根据美国消防管理局称电动汽车起火“可超过摄氏度”,“使用水或泡沫可能会导致猛烈的火焰,因为水分子会分解成爆炸性的氢气和氧气”。因此少量水灭火并不安全,仅一台电动汽车就需要数十吨水。
简单而言,锂电池灭火使用大量水来冷却电池,需要长久的时间与耐心,降温冷却是关键。
电气安全监测子系统
储能系统和消防系统不是彼此独立的单元,而应该成为集中化智能化的整体,提升消防系统的系统灵活性和安全性是确保储能系统商业化的根本。未来,新型储能模式与消防方案增多,储能消防系统也将逐渐趋向集中化、智能化。
六瑞消防自主研发的电气火灾监控系统具备智能化的探测电气设备的剩余电流和温度的核心功能。通过剩余电流式电气火灾监控探测器监控配电线路的正常工作状态,及时发现线路出现的故障和火灾隐患。配电线路及其线路中的用电设备,由于老化、破损、进水、不规范施工导致的绝缘下降等等问题出现时,都会引起整个线路中剩余电流的增大,在探测器报警后,及时排查故障,自然可以减少电气火灾发生几率。
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