锂电池火灾频发的原因是什么?关于锂离子电池防火策略介绍
来源:宝鄂实业
2019-06-22 09:51
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1、线路老化
电动车使用时间久了,车里的连接路线很容易老化、短路。如果车内的导线发生短路,加上外部温度过高,就很容易发生燃烧。
2、电池短路
电池使用年限过长,内部线路容易短路,引起自燃。或者电池安装不规范,在长期使用摩擦后会导致短路发热引发电池燃烧。
3、充电器不匹配
不匹配的电动车充电器也有可能会导致电动车起火。现在很多家庭不止一辆电动车,不同品牌的电动车充电器千万不要混合使用,这样不仅会给电动车电池带来损伤,也会埋下安全隐患。
外部原因
1、过多充电
一般情况电动车充八小时左右的电就能够满足需求。实际情况中,很多用户为了省事都是直接让电动车充电过夜,充电12小时,甚至更长时间,这样不仅不会有积极效果,反而会降低电池的性能。
2、电压不稳
当多辆电动车同时充电时,就会导致电压不稳,容易引发安全事故。另外,还有些人喜欢私拉电线充电,也会埋下安全隐患。
3、充电环境
很多用户的住处都没有专属的电动车充电处,所以只能将电动车存放在楼梯间、走道或者是把电动车推入室内充电。一旦电动车发生火灾,火焰和浓烟会封堵建筑的安全出口、逃生通道,容易造成人员伤亡甚至群死群伤。
锂电池防火需要建立具有战略纵深的多道防线。除了电池内部尽可能使用不可燃或难燃材料让电池具有本质安全性能外,电池外部的第一道防线是防止发生导致电池过热着火的各种诱因,比如过充、短路、撞击等,这就需要对电气系统进行安全设计。
当第一道防线被突破后(比如电池管理系统发生故障未能及时切断充电电源),电池温度升高,监控系统中的温度传感器或气体、烟雾探测器等应及时发现故障并报警,提醒工作人员处理故障,消除火灾诱因。此为第二道防线。
当故障未及时处理、第二道防线被突破后,电池燃烧(阴燃)已无法避免,此时消防系统要做的是将燃烧限制在发生故障的电池盒(或箱)内(containment),并能隔离相邻的未着火的电池和设备,避免火势扩大(isolation)。由于锂离子电池热失控后温度极高,现有的非水系灭火剂如气体、干粉无法将电池温度迅速降下来,灭火效果不太理想。因此将电池防火目标设定为控火(controlled burn-down),是一种比较现实的方案,技术经济性较强。此为第三道防线。
如果控火失败火情扩大,对人员财产安全造成严重威胁,则需要启动在车内安装的固定式水基灭火系统或等待消防队来灭火。
一般来说,第一道和第二道防线由电池制造商或电动汽车制造商考虑。作为消防专业人士,可为客户建立牢固的第三道防线,根据电池的具体型号规格性能进行方案定制,方案所使用的部件来自世界各地,不限于某一种设备或材料。
锂电池防火方案举例
此方案借鉴国外先进经验,简单易行。所用防火材料主要成分为颗粒状矿物质,不可燃,不导电,无腐蚀,安全环保,重量极轻,性能可靠且成本合理,可广泛应用于锂电池生产、储存、运输和使用过程中的防火灭火。以下视频为锂电池防火方案测试过程实录。锂电池因加热或过充发热燃烧后,在防火颗粒的保护下,无明火产生,无爆炸发生,仅有白色烟雾冒出,因此可避免锂电池燃烧导致的火情扩大。
防灭火原理:隔离氧气窒息灭火、吸热冷却
颗粒粒径:1-4mm颗粒密度:360kg/m3干燥松散容重:240kg/m3
用防火颗粒覆盖电池,电池受热后仅烟雾冒出
锂电池运输防火方案
为了确保防火控火的效果,还可在电池盒(或箱)内安装独立式灭火管。该灭火管在电池着火后受热破裂,自动释放出灭火气体,将电池火扑灭。