钜大LARGE | 点击量:337次 | 2023年09月07日
要怎么样有效的抑制锂离子电池爆炸的风险?
锂离子电池及锂离子电池是项高尚的技术,必将为全球电能的存储和供应带来巨大的变化和贡献。尽管如此,其带来的火灾(爆炸)风险也不容忽视。因此,我们应该采取必要的防火和灭火措施,用于降低该风险,提升安全性。
锂离子电池,包括锂离子电池,优势在于性价比高,重量轻,环保,但是由于他们储存的很大的能量,因此,火灾和爆炸风险也较高。无论是储能行业的大型电池,还是电动新能源范畴的电池,还是更小的用于电子设备的电池,都具备一定的危险性。
无论何时,储存在首先空间内的能量都有释放的倾向,有时还是剧烈的。因此,在整个电池的生命周期,都应考虑合理的防火灭火措施。这位多个行业带来了新的挑战,包括电池制造业、运输物流、仓储管理和电池使用。关于从事风控和消防行业的同仁来说,要怎么样量化这个风险,要怎么样针对危险进行有效保护,都成为新的挑战。
锂离子电池Vs锂离子电池
这两种电池叫法类似,但实际是不同的。锂离子电池是不能再充电的。他们蕴含有锂金属物质,这是有很高可燃性的。锂离子电池的使用范畴通常有特种范畴、医药范畴和一些电子电器设备。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
锂离子电池,是可充电的。它比锂离子电池重量更轻,同时供应高储能密度。锂离子电池是不含金属锂的,但是含有锂离子和高可燃性电解质(液)。使用范畴如笔记本电脑、手机、电动新能源汽车、医疗设备、以及储能系统等。
随着锂(离子)电池使用的飞速上升,其火灾风险也充斥在其整个生命周期。从制造、物流、仓储、到最终用户,都应更多意识到这个优秀的工具在供应能量的同时,也带来火灾风险。该电池供应链上每个环节,都应由有负责任的措施,确保安全。
锂离子电池的火灾特性
锂离子电池能够自燃,随后会因为过热而发生爆炸。萌生过热的原由包括电短路,快速放电,过度充电,制造缺陷,设计不良或机械损坏等等。过热会导致热失控过程的萌生,也就是电池内部的放热反应会导致电池内部温度和压力以很快速率上升,从而将能量浪费掉。
一旦某个电池单元进入热失控状态,它会萌生足够的热量,使得相邻的电池单元也进入热失控状态。随着每个电池单元轮流破碎并释放其内含物,就会萌生一种反复燃烧的火焰。这就造成电池中的可燃性电解液发生泄漏,假如使用一次性锂离子电池,则还会释放可燃烧的锂金属。于是就会萌生一个巨大的问题,这些火灾不能像正常火灾相同对待,要开展有针对性的培训,防控规划,合理存储和建立灭火系统等。
目前有关大型电池的火灾特性数据有限。然而,我们可以预测,当电池进入热失控时,热失控传播会萌生可识别的标记;电池也会以某种方式表现出相应特点。火势可能会呈现逐渐烧尽的状态,或者发生爆炸。这两种类型的事故,以及它们所萌生的负面副产物(喷发的弹片,熔融金属,燃烧的电解质以及其它物质等)都可以通过为电池设置适当的存储措施和运输环境进行管理和控制。
采用锂(离子)电池的系统可能要持续使用和开发一些抑制和灭火系统,用于降低负面事故的发生几率,从而控制风险,才能让该电池系统让用户用的放心。
风险管理
我们完全可以做到,锂离子电池火灾风险可以进行有效管理。通过合理的规划,风险评估,存储办法和灭火措施及应急应和措施,可以在很大程度上管理锂(离子)电池的火灾风险。在制定管理电池火灾风险的策略时,应当关注以下几个方面
储存/运输安全
有些危险是和解决电池本身相关的危险。在大多数情况下,电池机械损伤可能会成为引发热失控(火灾/爆炸)事件的最高风险因素。对电池的解决不当可能导致其受到挤压或刺破损坏,由此可能导致电解质材料的泄露或短路。这些情况可能导致热失控并发生火灾和/或爆炸。
FMGlobal与NFPA消防研究基金会公布了与储存中的锂离子电池可燃性特性相关的数据。该报告具体描述了针对仓库存储中锂离子电池的大规模火灾所进行的探测,这是关于火灾事故中的电池所开展的冲破性研究。探测结果仿佛证实了以下几点:
因为这些产品中含有可燃的电解液,锂离子电池在火灾中存在几种神奇的火灾危险。
密集型锂离子圆柱形电池和聚合物电池在这种火灾中的行为不同于锂离子电池包。
当锂离子电池散装储存在瓦楞纸板箱中时,锂离子电池的早期灭火和冷却关于正确保护设施是必要的。
用于其他类型高危险产品和材料的现有保护处理方法,可以有效保护大批量存储的锂离子电池。
活动仍有其局限性。其中一个分明的局限性在于它仅探测了小容量18650电池。18650电池通常在电子设备中进行使用(被视为AA尺寸)。关于更高容量电池(如在电动汽车辆,能量存储器和其它配置中所使用的电池)也要开展燃烧探测,因为这些电池的燃烧特性和萌生的后果会远远不同。大容量电池对火灾管理提出的挑战不容忽视。
NFPA和其他标准制定组织尚未完成管理电池火灾问题的正式标准和指南,但是现有的存储和运输策略可以用来协助管理火灾风险。找到专门从事锂离子电池火灾管理和抑制的专业公司是一个很好的开始。这些公司不同于一般的灭火系统设计师和消防工程承包商,因为他们精通于和锂离子电池火灾问题密切相关的神奇存储和火灾风险抑制办法,以及具备相应风险管理践行。
SCIC来进行灭火。基于这种考虑,一个行之有效的方法是是把电池存储安装在具有冷却灭火系统的环境中。对锂离子(二次)电池灭火最好的方法是对燃烧的材料进行冷却;锂离子电池(含金属锂)灭火则要单独的灭火办法。
这关于EHS至关紧要。通过外部存储或远程存储将锂离子电池和其他加工设施进行隔离也是值得留意的方法。电池存储堆场应准许非现场存储,在使用单位要时可以进行及时(just-in-time)交付。
如上所述,电池几乎是商业社会和个人生活中不可分割的一部分;它们和每个人的生活息息相关。因此,任何组织和个人都应当意识到这些电池可能带来的神奇性危害。拥有大量锂离子电池的公司应与专家合作开发相关培训,减少火灾事故的发生并确保附加安全保护措施。这些培训可能涉及电池危害意识问题,或可能包括更具体的情境培训,如电池火灾特性,紧急应和程序和灭火设施的使用(聚焦锂离子电池)等等。这种类型的训练将有助于保护生命和财产。
SOP)包括指挥电池的运输和接收,解决,日常使用,存储和其他功能的过程。合适的电池标准操作程序(SOP)将涉及电池整个寿命周期的各个方面。这些程序为电池的安全使用和操控供应了基础,也是开发有效的风险管理流程的起点。
MSDS)以及制造商和分销商提出的其他提议。这些文档规定了适当的储存,解决和应急应和的可行方法。要留意的是,化学品安全说明书(MSDS)的提议通常波动比较大,有时是非常不同的。
要指出的是,目前的探测活动仍有其局限性。其中一个分明的局限性在于它仅探测了小容量18650电池。18650电池通常在电子设备中进行使用(被视为AA尺寸)。关于更高容量电池(如在电动汽车辆,能量存储器和其它配置中所使用的电池)也要开展燃烧探测,因为这些电池的燃烧特性和萌生的后果会远远不同。大容量电池对火灾管理提出的挑战不容忽视。
尽管NFPA和其他标准制定组织尚未完成管理电池火灾问题的正式标准和指南,但是现有的存储和运输策略可以用来协助管理火灾风险。找到专门从事锂离子电池火灾管理和抑制的专业公司是一个很好的开始。这些公司不同于一般的灭火系统设计师和消防工程承包商,因为他们精通于和锂离子电池火灾问题密切相关的神奇存储和火灾风险抑制办法,以及具备相应风险管理践行。
最起码的认识是,起用有效的电池火灾抑制和灭火系统,是电池存储系统的有效风险管理策略。这些系统将涵盖整个火灾事件过程,并通过冷却,隔离和抑制,或SCIC来进行灭火。基于这种考虑,一个行之有效的方法是是把电池存储安装在具有冷却灭火系统的环境中。对锂离子(二次)电池灭火最好的方法是对燃烧的材料进行冷却;锂离子电池(含金属锂)灭火则要单独的灭火办法。
另一个方法是将锂离子电池与其他电池化学品和商品(在存储,运输中)进行隔离。它们应在可以有效控制火灾和有毒可燃性副产品的环境中进行储存(运输)。这关于EHS至关紧要。通过外部存储或远程存储将锂离子电池和其他加工设施进行隔离也是值得留意的方法。电池存储堆场应准许非现场存储,在使用单位要时可以进行及时(just-in-time)交付。
显然,锂离子电池技术虽然是一种强大的工具,但是也有其自身缺点。合适的规划,存储和操作培训将有助于有效电池管理系统的安全性。关于火灾和爆炸问题进行长期有效的关注,将大大有助于保护珍贵生命和财产免受这些风险的伤害。南京和本机电设备科技有限公司(15380868114)专业专注新能源范畴消防技术。