De feiligens fan lithiumbatterijen hat altyd in soarch west yn 'e yndustry. Troch har spesjale materiële struktuer en komplekse bedriuwsomjouwing, sil it ienris in brânûngelok foarkomme, skea oan apparatuer, ferlies fan eigendom, en sels slachtoffers. Nei't in lithiumbatterijbrân ûntstiet, is de ôffier lestich, duorret in lange tiid, en giet faak om it generearjen fan in grutte hoemannichte giftige gassen. Dêrom kin yntiids fjoer blussen de fersprieding fan it fjoer effektyf kontrolearje, wiidweidich ferbaarnen foarkomme en mear tiid leverje foar personiel om te ûntkommen.

Tidens it thermyske runaway-proses fan lithium-ion-batterijen komme faak reek, fjoer, en sels eksploazje foar. Dêrom is it kontrolearjen fan it probleem fan thermyske runaway en diffusion de wichtichste útdaging wurden wurden foar lithiumbatterijprodukten yn it proses fan gebrûk. It kiezen fan 'e juste brânblustechnology kin de fierdere fersprieding fan batterijtermyske runaway foarkomme, wat fan grutte betsjutting is foar it ûnderdrukken fan it foarkommen fan fjoer.

Dit artikel sil de mainstream fjoerblussers en blusmeganismen yntrodusearje dy't op it stuit beskikber binne op 'e merke, en analysearje de foardielen en neidielen fan ferskate soarten brânblussers.

Soarten Fire Extinguishers

Op it stuit binne de brânblussers op 'e merke foaral ferdield yn gasblussers, fjoerblussers op wetter, aerosolbrânblussers, en fjoerpoederblussers. Hjirûnder is in ynlieding oer de koades en skaaimerken fan elk type fjoer extinguisher.

Perfluorhexane: Perfluorhexane is neamd yn 'e PFAS-ynventaris fan' e OECD en de US EPA. Dêrom moat it gebrûk fan perfluorhexane as brânblusser moatte foldwaan oan pleatslike wetten en regeljouwing en kommunisearje mei miljeu-regeljouwingsynstânsjes. Sûnt de produkten fan perfluorohexane yn termyske ûntbining broeikasgassen binne, is it net geskikt foar lange termyn, grutte doses, trochgeande spuiten. It is oan te rieden om te brûken yn kombinaasje mei in wetter spray systeem.

Trifluormethane:Trifluoromethane aginten wurde allinnich produsearre troch in pear fabrikanten, en der binne gjin spesifike nasjonale noarmen regeljen dit soarte fan fjoer blusmiddel. De ûnderhâldskosten binne heech, dus it gebrûk is net oan te rieden.

Hexafluorpropane:Dit blusmiddel is gefoelich foar skea oan apparaten as apparatuer by gebrûk, en har Global Warming Potential (GWP) is relatyf heech. Dêrom kin hexafluorpropane allinich brûkt wurde as in oergongsbrânblusser.

Heptafluorpropane:Troch it broeikaseffekt wurdt it stadichoan beheind troch ferskate lannen en sil it útskeakelje. Op it stuit binne heptafluoropropane-aginten stopset, wat sil liede ta problemen by it opnij foljen fan besteande heptafluoropropane-systemen by ûnderhâld. Dêrom is it net oan te rieden om te brûken.

Inert gas:Ynklusyf IG 01, IG 100, IG 55, IG 541, wêrûnder IG 541 wurdt mear brûkt en wurdt ynternasjonaal erkend as in grien en miljeufreonlik fjoer blusmiddel. It hat lykwols de neidielen fan hege boukosten, hege fraach nei gassilinders, en grutte romtebesetting.

Water-basearre agent:Fijne wetter mist fjoerblussers wurde in soad brûkt, en se hawwe de bêste koeling effekt. Dit komt benammen om't wetter in grutte spesifike waarmtekapasiteit hat, dy't fluch in grutte hoemannichte waarmte opfange kin, de net-reagearre aktive stoffen yn 'e batterij koelje en sadwaande fierdere temperatuerstiging ynhime. Wetter feroarsaket lykwols wichtige skea oan batterijen en is net isolearjend, wat liedt ta batterijkoartslutingen.

Aerosol:Troch syn miljeufreonlikens, net-toxiciteit, lege kosten en maklik ûnderhâld, is aerosol de mainstream brânblusser wurden wurden. De selekteare aerosol moat lykwols foldwaan oan UN-regeljouwing en lokale wetten en regeljouwing, en lokale nasjonale produktsertifikaasje is ferplicht. Aerosolen hawwe lykwols gjin koelingsmooglikheden, en tidens har tapassing bliuwt de batterijtemperatuer relatyf heech. Nei't it fjoer blusmiddel ophâldt mei loslitten, is de batterij gefoelich foar opnij.

Effektiviteit fan brânblussers

It State Key Laboratory of Fire Science oan 'e Universiteit fan Wittenskip en Technology fan Sina hat in stúdzje útfierd dy't de brânblussereffekten fan ABC droech poeder, heptafluorpropane, wetter, perfluorhexane en CO2-brânblusser fergelykje op in 38A lithium-ion-batterij.

Fire Extinguishing Process Comparison

ABC droech poeder, heptafluoropropane, wetter en perfluorhexane kinne allegear batterijbrânen fluch blussen sûnder opnij te meitsjen. CO2-brânblussers kinne lykwols batterijbrannen net effektyf blussen en kinne opnij ûntstean.

Ferliking fan fjoer ûnderdrukking Results

Nei thermyske runaway kin it gedrach fan lithiumbatterijen ûnder de aksje fan fjoerblussers rûchwei ferdield wurde yn trije stadia: it kuolstadium, it poadium fan rappe temperatuerferheging en it poadium fan stadige temperatuerferfal.

De earste etappeis de koeling poadium, dêr't de temperatuer fan de batterij oerflak nimt ôf nei it fjoer blusmiddel wurdt útbrocht. Dit komt benammen troch twa redenen:

• Batterijventilaasje: Foardat de thermyske runaway fan lithium-ion-batterijen, in grutte hoemannichte alkanen en CO2-gas sammele yn 'e batterij. Doe't de batterij berikt syn druk limyt, de feiligens fentyl iepenet, it frijlitten fan hege-druk gas. Dit gas fiert de aktive stoffen yn 'e batterij út, wylst it ek wat koelend effekt leveret oan' e batterij.
• Effekt fan it fjoer blusmiddel: It koelende effekt fan it fjoer blusmiddel komt benammen út twa dielen: de waarmte absorption by faze feroaring en de gemyske isolaasje effekt. Fase feroaring waarmte absorption ferwideret direkt de waarmte generearre troch de batterij, wylst de gemyske isolemint effekt yndirekt ferleget waarmte generaasje troch ûnderbrekking gemyske reaksjes. Wetter hat it meast wichtige koelingseffekt fanwegen syn hege spesifike waarmtekapasiteit, wêrtroch it in grutte hoemannichte waarmte rap absorbearret. Perfluorohexane folget, wylst HFC-227ea, CO2, en ABC droech poeder gjin signifikante koelingseffekten sjen litte, dy't relatearre is oan 'e natuer en meganisme fan' e brânblussers.

De twadde etappe is it poadium foar rappe temperatuerferheging, wêrby't de batterijtemperatuer rap rint fan syn minimale wearde nei syn peak. Sûnt brânblussers de ûntbiningsreaksje yn 'e batterij net folslein kinne stopje, en de measte fjoerblussers hawwe minne koelingseffekten, toant de temperatuer fan' e batterij in hast fertikale opkommende trend foar ferskate brânblussers. Yn in koarte perioade rint de temperatuer fan 'e batterij nei syn peak.

Yn dit stadium is d'r in signifikant ferskil yn 'e effektiviteit fan ferskate fjoerblussers by it remmen fan' e opkomst fan 'e batterijtemperatuer. De effektiviteit yn ôfnimmende folchoarder is wetter> perfluorhexane> HFC-227ea> ABC droech poeder> CO2. As de batterijtemperatuer stadichoan opkomt, leveret it mear reaksjetiid foar warskôging foar batterijbrân en mear reaksjetiid foar operators.

Konklúzje

1. CO2: Brânblussers lykas CO2, dy't primêr hannelje troch fersmoarging en isolaasje, hawwe minne remmende effekten op batterijbrannen. Yn dizze stúdzje kamen swiere weryndielingsferskynsels foar mei CO2, wêrtroch it net geskikt is foar lithiumbatterijbrannen.
2. ABC Dry Powder / HFC-227ea: ABC Dry Poeder en HFC-227ea brânblussers, dy't primêr hannelje troch isolaasje en gemyske ûnderdrukking, kinne de kettingreaksjes yn 'e batterij foar in part remme. Se hawwe in wat better effekt as CO2, mar om't se gjin koeleffekten misse en ynterne reaksjes yn 'e batterij net folslein blokkearje kinne, rint de temperatuer fan 'e batterij noch hurd omheech nei't it fjoerblusser frijkomt.
3. Perfluorhexane: Perfluorhexane blokkearret net allinich ynterne batterijreaksjes, mar absorbearret ek waarmte troch ferdamping. Dêrom is syn remmende effekt op batterijbrannen signifikant better as oare brânblussers.
4. Wetter: Under alle brânblussers hat wetter it meast foar de hân lizzende fjoerblussereffekt. Dit komt benammen om't wetter in grutte spesifike waarmtekapasiteit hat, wêrtroch it fluch in grutte hoemannichte waarmte opnimt. Dit koelt de net-reagearre aktive stoffen yn 'e batterij ôf, wêrtroch't fierdere temperatuerferheging ynhibearret. Lykwols, wetter feroarsaket grutte skea oan batterijen en hat gjin isolaasje effekt, dus it brûken dêrfan moat wêze ekstreem foarsichtich.

Wat moatte wy kieze?

Wy hawwe de brânbeskermingssystemen ûndersocht dy't brûkt wurde troch ferskate fabrikanten fan enerzjyopslachsystemen dy't op it stuit op 'e merke binne, yn it foarste plak mei help fan de folgjende brânblusoplossingen:

• Perfluorhexane + wetter
• Aerosol + wetter

Dat kin sjoen wurdesynergistyske fjoer blusmiddels binne de mainstream trend foar fabrikanten fan lithiumbatterijen. Troch Perfluorohexane + Water as foarbyld te nimmen, kin Perfluorohexane iepen flammen fluch blussen, it fasilitearjen fan it kontakt fan fyn wettermist mei de batterij, wylst fyn wettermist it effektyf kin koelje. Koöperative operaasje hat bettere fjoer blussen en koeling effekten yn ferliking mei it brûken fan ien fjoer blusmiddel. Op it stuit fereasket de Nije Batterijregeling fan 'e EU takomstige batterijetiketten om beskikbere brânblussers te befetsjen. Fabrikanten moatte ek it passende fjoerblussermiddel kieze op basis fan har produkten, lokale regeljouwing en effektiviteit.