So löschen Sie ein Lithium-Batterie-Feuer

Der Brandschutz für Lithiumbatterien erfordert die Einrichtung mehrerer Verteidigungslinien mit strategischer Tiefe. Zusätzlich zur Verwendung von nicht brennbaren oder flammhemmenden Materialien innerhalb der Batterie, um die Batterie eigensicher zu machen, besteht die erste Verteidigungslinie außerhalb der Batterie darin, verschiedene Ursachen für eine Überhitzung der Batterie zu verhindern, wie z. B. Überladung, Kurzschluss, Aufprall, usw. Das elektrische System muss sicher ausgelegt sein.

Wenn die erste Verteidigungslinie unterbrochen wird (z. B. wenn das Batteriemanagementsystem die Ladestromversorgung nicht rechtzeitig abschaltet), steigt die Batterietemperatur und der Temperatursensor oder das Gas, der Rauchmelder usw. im Überwachungssystem sollten dies tun Finden Sie sofort den Fehler und Alarm und erinnern Sie die Arbeit. Das Personal behandelt Ausfälle und beseitigt Brandanreize. Dies ist die zweite Verteidigungslinie.

Wenn der Fehler nicht rechtzeitig behoben wird und die zweite Verteidigungslinie unterbrochen ist, ist ein Verbrennen der Batterie (Schwelen) unvermeidbar. Zu diesem Zeitpunkt muss das Brandschutzsystem die Verbrennung auf den defekten Batteriekasten (oder Kasten) beschränken. Außerdem werden benachbarte ungebrannte Batterien und Geräte isoliert, um eine Brandisolierung zu vermeiden. Aufgrund der extrem hohen Temperatur der Lithium-Ionen-Batterie nach dem thermischen Durchgehen können die vorhandenen nichtwässrigen Feuerlöschmittel wie Gas und trockenes Pulver die Batterietemperatur nicht schnell senken, und der Feuerlöscheffekt ist nicht ideal. Daher ist es eine relativ realistische Lösung mit starker technischer Wirtschaftlichkeit, das Ziel des Batteriebrandschutzes auf kontrolliertes Abbrennen einzustellen. Dies ist die dritte Verteidigungslinie.

Wenn sich der Brandschutzfehler ausdehnt und eine ernsthafte Gefahr für die Sicherheit des Personals darstellt, muss ein festes Feuerlöschsystem auf Wasserbasis im Fahrzeug installiert werden oder darauf gewartet werden, dass die Feuerwehr das Feuer löscht.

Im Allgemeinen werden die erste und die zweite Verteidigungslinie von Batterieherstellern oder Herstellern von Elektrofahrzeugen berücksichtigt. Als Brandschutzprofi können wir unseren Kunden eine solide dritte Verteidigungslinie bieten. Wir können die Lösung gemäß den spezifischen Modellspezifikationen der Batterie anpassen. Die im Programm verwendeten Komponenten stammen aus der ganzen Welt und sind nicht auf bestimmte Geräte oder Materialien beschränkt.

Um die Wirkung der Brandbekämpfung zu gewährleisten, kann im Batteriegehäuse (oder in der Box) ein separates Feuerlöschrohr installiert werden. Das Feuerlöschrohr ist nach dem Brennen der Batterie thermisch gebrochen. Und das Feuerlöschgas wird automatisch freigesetzt und das Batteriefeuer wird gelöscht.

Das Löschen von Lithiumbatterien wird hauptsächlich durch thermisches Durchgehen verursacht. Wenn Sie das Feuer löschen müssen, müssen Sie zuerst die wahre Ursache des thermischen Durchgehens verstehen. Die Hauptursachen für das thermische Durchgehen von Lithiumbatterien sind externe Kurzschlüsse, externe hohe Temperaturen und interne Kurzschlüsse. Interner Kurzschluss: Aufgrund des Missbrauchs der Batterie, wie z. B. Überladung und Überverteilung des Kristalls, verschlechtert der Magazinstaub während des Batterieherstellungsprozesses die Bildung der durchdringenden Membran, was zu einem Mikrokurzschluss führt Schaltung, die Freisetzung von elektrischer Energie führt zu Temperaturanstieg, Temperaturanstiegsband Die chemische Reaktion des Materials erweitert den Kurzschlussweg weiter und erzeugt einen größeren Kurzschlussstrom. Diese gegenseitige Anhäufung von gegenseitig verstärktem Schaden führt zu einem thermischen Durchgehen. Am Beispiel einer Lithium-Kobaltoxid-Batterie wird kurz ein typischer thermischer Runaway-Prozess beschrieben. A: Während der Vorbereitungsphase ist der Akku vollständig aufgeladen. B: Es tritt ein interner Kurzschluss auf, ein großer Strom erzeugt Wärme durch den Kurzschlusspunkt und wird von LiC6 thermisch diffundiert, um die Zersetzungstemperatur des SEI-Films zu erreichen, und der SEI-Film beginnt sich zu zersetzen, wobei eine kleine Menge CO2 freigesetzt wird und C2H4 und die Schale Der Körper schwillt leicht an. Während sich die Kurzschlussposition weiter entlädt, steigt die Batterietemperatur kontinuierlich an und das Kettenlösungsmittel in der Elektrohydraulik beginnt sich zu dispergieren. LiC6 und Elektrohydraulik beginnen ebenfalls zu reagieren und zu exothermen, begleitet von C2H5F \ C3H6 \ C3H8, aber die Reaktion ist langsam. Die Wärmeabgabe ist gering; C: Mit fortschreitender Entladung steigt die Temperatur der Kurzschlussposition weiter an. Das teilweise Schrumpfen der Membran schmilzt, die Kurzschlussposition dehnt sich aus und die Temperatur steigt weiter an. Wenn die Innentemperatur die Zersetzungstemperatur von Li0,5Co02 erreicht, zersetzt sich die positive Elektrode sofort. Und O2 freisetzen, letztere reagiert eine große Menge an Wärme in der elektrohydraulischen Reaktion und setzt eine große Menge an CO2-Gas frei, wodurch der Innendruck der Batterie ansteigt. Wenn der Druck groß genug ist, ist das Batteriegehäuse beschädigt, wodurch die Batterie explodiert. D: Wenn das Gehäuse gestrahlt wird Das Polstück ist verstreut, die Temperatur steigt nicht weiter an, die Reaktion wird beendet; Wenn die Schale jedoch nur gerissen ist, das Polstück nicht gestreut wird, reagiert LiC6 weiterhin mit der Elektrohydraulik, die Temperatur bleibt hoch, aber die Heizrate nimmt ab, da die Reaktionsrate langsam ist, so dass sie beibehalten werden kann Für eine lange Zeit; E: Wenn die Wärmeerzeugungsrate der internen Reaktion der Batterie geringer als die Wärmeableitungsrate ist, beginnt die Batterie abzukühlen, bis die interne Reaktion abgeschlossen ist. Externer Kurzschluss: Die tatsächliche Gefahrenwahrscheinlichkeit des Fahrzeugs während des Betriebs ist sehr gering. Erstens ist das Fahrzeugsystem mit einem Sicherungs- und Batteriemanagementsystem BMS ausgestattet. Zweitens kann die Batterie kurzzeitig hohen Stromstößen standhalten. Im Extremfall kreuzt der Kurzschlusspunkt die Sicherung des Fahrzeugs und das BMS fällt aus. Der externe Kurzschluss über einen langen Zeitraum führt im Allgemeinen dazu, dass der schwache Verbindungspunkt im Stromkreis brennt, was selten dazu führt, dass die Batterie ein thermisches Durchgehen aufweist. Heutzutage verwenden immer mehr PACK-Unternehmen Sicherungen in der Schleife, um die durch externe Kurzschlüsse verursachten Gefahren wirksam zu vermeiden. Externe hohe Temperatur: Aufgrund der Eigenschaften der Lithiumbatteriestruktur zersetzen sich der SEI-Film, die Elektrolytlösung, EC usw. bei hoher Temperatur und das Zersetzungsprodukt des Elektrolyten reagiert mit der positiven Elektrode und der negativen Elektrode Das Zellmembran schmilzt und zersetzt sich, und verschiedene Reaktionen verursachen viel Wärme. Das Schmelzen der Membran führt zu einem internen Kurzschluss, der wiederum die Wärmeerzeugung erhöht. Dieser kumulative gegenseitige Verstärkungsschaden bewirkt, dass die explosionsgeschützte Membran des Batteriekerns reißt, der Elektrolyt ausgestoßen wird und sich die Verbrennung entzündet.

Aus den oben genannten Gründen löscht die Lithiumbatterie das Feuer. Schauen wir uns die Empfehlungen von Tesla und GM an: 1. Wenn es ein kleines Feuer gibt, breitet sich die Flamme nicht auf die Hochvoltbatterie aus. Sie können Kohlendioxid oder einen ABC-Trockenpulver-Feuerlöscher verwenden, um das Feuer zu löschen. 2. Berühren Sie bei gründlicher Brandinspektion keine Hochspannungsteile. Verwenden Sie zur Inspektion immer Isolierwerkzeuge. 3. Die Gasflasche, die Gassäule und andere Komponenten, die das Gas speichern, können die extreme Temperatur der Expansionsdampfexplosion mit kochender Flüssigkeit erreichen. Bevor die "heiße Zone" des Unfalls erkannt wird, ist eine Demontage mit angemessenem Feinschutz erforderlich. 4. Wenn die Hochvoltbatterie bei einem Brand verbogen, verdreht oder beschädigt wird, kann dies zu unbefriedigenden oder vermuteten Batterieproblemen führen. Dann sollte die Menge an Wasser, die zur Brandbekämpfung verwendet wird, nicht zu gering sein, und die Menge an Feuerwasser sollte ausreichend sein. 5. Es kann bis zu 24 Stunden dauern, bis sich die Batterie entzündet. Durch die Verwendung einer Wärmebildkamera wird sichergestellt, dass die Hochspannungsbatterie vor dem Ende des Unfalls vollständig abgekühlt ist. Wenn Sie keine Wärmebildkamera haben, müssen Sie überwachen, ob sich der Akku wieder entzündet. Rauch zeigt an, dass der Akku noch heiß ist und die Überwachung bis mindestens eine Stunde nach dem Nichtrauchen des Akkus fortgesetzt wird. Im Notfall-Rettungshandbuch von General Volanda wird das Feuerlöschen von Elektrofahrzeugen wie folgt geregelt: Wenn die Batterie eine Temperatur erreicht, die hoch genug ist, um Elektrolyt zu lecken und freizusetzen, muss der Elektrolyt brennbar sein. Dies erfordert eine große Menge Wasser, um die Batterie zu kühlen und das Feuer zu löschen. Da die Gleichstrom- und Wechselstromsysteme nicht geerdet sind, können Feuerwehrleute Wasser sicher als primäres Feuerlöschmittel verwenden, und es besteht keine Gefahr eines Stromschlags. ABC-Trockenpulver-Feuerlöscher löschen die Batterieflamme nicht. Feuerwehrleute sollten direkten internen Kontakt mit Hochspannungskomponenten vermeiden, die gelöscht oder freigegeben werden, da dies möglicherweise zu einem elektrischen Schlag führen kann.

Das Feuerlöschmittel, das das Batteriefeuer wirklich löschen kann, ist derzeit nicht vorhanden. Ein effektiver Versuch besteht darin, Wasser zum Kühlen und Ersticken der Kontrolle zu verwenden, aber es gibt Druck in der Batterie und im Elektrolyten (chemisch), so dass die Verbrennung kompliziert ist und das Feuer nicht direkt löschen kann. Darüber hinaus soll Shenzhen für Elektrofahrzeuge eine kleine automatische Feuerlöschvorrichtung mit Aerosol verwenden. Die Größe der Fischkonserven ist an der Seite der Batterie im Fahrzeug magnetisiert. Eine kleine Menge Sprengaerosol wird verwendet, um das Feuer zu verbreiten. Der kleine Raum ist sehr einfach zu bedienen.

1. Der Akku wird normalerweise beim Verlassen des Werks halbelektrisch aufgeladen. Wenn Sie zum ersten Mal fahren, füllen Sie am besten den Akku. Einerseits reduziert die Selbstentladung die Ladung der Lithiumbatterie und aktiviert den Wirkstoff.

2. Der Akku wird nicht jedes Mal leer, wenn Sie fahren. Eine langfristige Überentladung verkürzt die Lebensdauer des Akkus um das Dreifache. Wenn das Elektrofahrzeug fast leer ist, sollten Sie die Fahrt entscheidend stoppen.

3. Die Lithiumbatterie ist jederzeit wirksam, auch wenn vor dem Laden 50% Strom vorhanden sind. Dies liegt daran, dass sie sich von der Nickel-Metallhydrid-Batterie unterscheidet, letztere einen Memory-Effekt hat und die lithium-batterie nicht. Es ist jedoch zu beachten, dass Lithiumbatterien nicht überentladen werden können und eine übermäßige Entladung zu einem irreversiblen Kapazitätsverlust führen kann. Wenn das Gerät Sie daran erinnert, dass der Akku fast leer ist, wird der Ladevorgang sofort gestartet.

4. Niemals überladen. Wenn die Anzeige zum Abschluss des Ladevorgangs leuchtet, beenden Sie den Ladevorgang. Wenn der Akku längere Zeit nicht verwendet wird, nehmen Sie den Akku aus dem Instrument, lagern Sie ihn an einem trockenen und kühlen Ort und laden Sie ihn alle 60 bis 90 Tage einmal auf, um eine zu lange Lagerzeit zu vermeiden. Die Batterie ist aufgrund der Selbstentladung zu schwach, was zu einem irreversiblen Kapazitätsverlust führt, da der beste Speicherzustand der Lithiumbatterie die halbelektrische Speicherung ist.

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