锂电池防火

锂,作为制造电池的理想金属,具备存储大量电荷的能力。近年来,随着新能源汽车、新型储能等领域的需求激增,全球锂电池市场进入高速发展时期。


然而,锂电池内层若遭受挤压引发短路,就可能发生火灾及迅速燃烧。中国消防救援学院消防工程系副教授郑斌详细解析了锂电池易燃且燃烧速度快的原因,主要涉及以下几点:一是高能量密度。锂电池具有高能量密度,能在相对较小的体积内储存大量能量。一旦电池遭遇热失控,储存在电池中的能量会迅速释放,导致燃烧速度急剧加快。二是热失控。当电池内部发生热失控时,会引起一系列放热的化学反应。这些反应相互促进,使温度急速上升,进而加速化学反应的速度,形成恶性循环。三是可燃气体生成。在热失控的过程中,电池内部的电解质及其它化学物质可能分解产生多种易燃及有毒气体,包括但不限于氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)等,这些气体的存在增加了燃烧的危险性。四是内部短路。电池内部的枝晶生长、隔膜破裂或其它形式的内部短路,会导致电流急剧增加,产生大量热量,从而触发热失控的连锁反应。


锂电池仓储,火灾风险突出


锂电池因其物理特性加复杂的化学反应机制,对生产安全管理提出了极为严苛的要求,尤其是在生产与仓储环节,火灾风险尤为突出。


在化成、分容、储能等生产阶段,锂电池通常通过高架仓库或生产框架等方式大量存放。若企业安全管理不到位,厂房通道易被半成品、成品以及瑕疵电池堆积,从而显著增加火灾风险。


此外,大量锂电池的集中储存,导致热失控风险高,如三元锂电池热失控后迅速升温、燃烧猛烈,易发生电池解体连锁爆炸,而磷酸铁锂材料燃烧时会产生大量可燃气体和热量,在受限空间内可能引发混合气体爆炸,后果不堪设想。


仓储和工作区域的安全关系着整个生产的顺畅运作,一旦发生火灾,将导致生产线停运,造成严重的财产损失和不良影响。防范胜于救灾,因此,应将更多的精力投入到预防措施和监测预警系统的建设上,在火灾未发生前落实各项防范措施,从而有效避免火灾事故,保障仓库和工作区域的安全。


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双视云台舱机

单视测温筒机




火灾发展过程,及早干预


火灾的发展过程大致可以分为以下几个阶段:发热升温-阴燃-冒烟起火-火苗窜起-火势蔓延扩大-大火燃起,随着时间的推移,形成火灾。


市面上一般的烟感、温感探测器往往是在燃烧冒烟、烟雾浓度达到一定条件时,才会启动报警系统,这意味着灾后报警,报警时往往已经造成较大的损失。这种类型的报警系统,难以提供早期预警。


在锂电池行业占据领先地位的龙头企业突破创新,强化监测预警机制,采用FOTRIC热成像仪,建立起精准测温的热成像防火预警及报警监控系统,通过实时检测发热升温阶段的温度数据,在火灾发展极早期过程开始智能预警,防微杜渐,为人工处置赢取充足时间,大幅度降低火灾发生概率。


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与此同时,这套系统通过Modbus,Profinet等工业协议与现场堆垛机器人通讯,传输报警及位置信息,由堆垛机器人自动取走异常电池,完成监测、报警、机器人处理完整闭环,同时能够分级触发消防联动,精确定位高温源并迅速启动洒水喷淋,从而将隐患消弭于未然,最大限度地减少损失,保护人员安全。


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