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    行業資訊

    鋰電池起火了怎么辦?應該如何滅火?

    來源:寶鄂實業    2019-04-24 20:55    點擊量:
     
      引起鋰電池熱失控的因素主要有外部短路、外部高溫和內部短路。
     
      內部短路:由于電池的濫用,如過充過放導致的支晶、電池生產過程中的雜志灰塵等,將惡化生成刺穿隔膜,產生微短路,電能量的釋放導致溫升,溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑,形成了更大的短路電流,這種互相累積的互相增強的破壞,導致熱失控。下面以鈷酸鋰電芯為例,簡述一個典型熱失控過程。
     
      準備階段,電池處于滿電狀態;內短路發生,大電流通過短路點而產生熱量,并通過LiC6熱擴散,達到SEI膜分解溫度,SEI膜開始分解,放出少量CO2和C2H4,殼體輕微鼓脹,隨著短路位置的不斷放電,電池溫度的不斷上升,電液中鏈狀溶劑開始分散,LiC6與電液也開始反應放熱,伴隨著C2H5F\C3H6\C3H8產生,但反應較慢,放熱量較??;
     
      隨著放電的進行,短路位置溫度繼續升高,隔膜局部收縮融化,短路位置擴大,溫度進一步升高,當內部溫度達到Li0.5Co02的分解溫度時,正極瞬間分解,并釋放O2,后者于電液瞬間反應放出大量熱量,同時放出大量CO2氣體,造成電池內壓增大,如果壓力足夠大,沖破電池殼體,引起電池爆炸;
     
      如果殼體炸開,極片散落,溫度不會繼續升高,反應終止;但如果殼體只開裂,極片沒有散落,這時LiC6繼續與電液反應,溫度會繼續升高,但升溫速率下降,由于反應速率較慢,所以可以維持較長時間;當電池內部反應的產熱速率小于散熱速率時,電池開始降溫,直至內部反應完畢;外部短路:實際車輛運行中發生危險的概率很低,一是整車系統裝配有熔斷絲和電池管理系統BMS,二是電池能承受短時間的大電流沖擊。極限情況下,短路點越過整車熔斷器,同時BMS失效,較長時間的外部短路一般會導致電路中的連接薄弱點燒毀,很少導致電池發生熱失控事件?,F在,比較多的PACK企業采用了回路中加熔斷絲的做法,更能有效的避免外短路引發的危害。
     
      外部高溫:由于鋰電池結構的特性,高溫下SEI膜、電解液、EC等會發生分解反應,電解液的分解物還會與正極、負極發生反應,電芯隔膜將融化分解,多種反應導致大量熱量產生。隔膜融化導致內部短路,電能量的釋放又增大了熱量的生產。這種累計的互相增強的破壞作用,其后果是導致電芯防爆膜破裂,電解液噴出,發生燃燒起火。
     
      如果遭遇小火災,火焰沒有蔓延到高壓電池部分,可以采用二氧化碳或ABC干粉滅火器滅火。
     
      在徹底檢查火情的時候,不要與任何高壓部件接觸,始終使用絕緣工具進行檢查。
     
      儲存氣體的充氣瓶、氣體支柱和其他組件可以達到沸騰液體膨脹蒸汽爆炸的極端溫度。在檢查到事故的“熱區”前,要進行有適當精細防護的拆解。
     
      如果高電壓電池在火災中彎曲、扭曲、損壞,總之就是變得不成樣子,或者懷疑電池出現問題。那么滅火時的用水量不能太少,消防用水要有足夠的量。
     
      電池著火可能需要24小時才能完全撲滅。使用熱成像攝像頭,可以確保高電壓電池在事故結束前完全冷卻。如果沒有熱成像攝像頭,就必須監控電池是否會復燃。冒煙表示電池仍然很熱,監控一直要保持到電池不再冒煙的至少一小時之后。
     
      如果電池達到足夠高的溫度,泄漏和釋放電解質,電解液肯定是易燃品。這就需要用大量的水來冷卻電池和滅火,因為直流和交流系統沒有接地,消防員可以安全的用水作為主要滅火劑,而且沒有觸電的危險。ABC干粉滅火器不會熄滅電池火焰。消防員應避免在滅火或解脫操作任何高壓組件中的內部直接接觸,這會潛在導致電擊。
     
      真正能滅電池火的滅火劑目前是不存在的,一種有效的嘗試是用水冷卻,窒息控制,但電池內部有壓力和電解液(化學品),所以燃燒比較復雜,并不能直接滅火。另外,針對電動汽車,深圳據說使用小型的氣溶膠自動滅火裝置,魚罐頭大小,磁鐵吸附在車體內電池邊上,使用少量爆破氣溶膠彌漫滅火,小空間很好用。