Cómo extinguir un incendio en una batería de litio

La protección contra incendios de las baterías de litio requiere el establecimiento de múltiples líneas de defensa con profundidad estratégica. Además del uso de materiales no inflamables o retardadores de llama dentro de la batería para hacerla intrínsecamente segura, la primera línea de defensa fuera de la batería es prevenir diversas causas de sobrecalentamiento de la batería, como sobrecarga, cortocircuito, impacto, etc. El sistema eléctrico debe diseñarse de manera segura.

Cuando se rompe la primera línea de defensa (por ejemplo, el sistema de gestión de la batería no corta la fuente de alimentación de carga a tiempo), la temperatura de la batería aumenta y el sensor de temperatura o gas, detector de humo, etc.en el sistema de monitoreo debe Encuentre rápidamente la falla y la alarma, recordando el trabajo. El personal maneja las fallas y elimina los incentivos de incendio. Esta es la segunda línea de defensa.

Cuando la falla no se resuelve a tiempo y la segunda línea de defensa se rompe, la batería se quema (arde) es inevitable. En este momento, el sistema contra incendios debe limitar la combustión a la caja (o caja) de la batería defectuosa. También aísla baterías y equipos adyacentes sin encender para evitar el aislamiento de incendios. Debido a la temperatura extremadamente alta de la batería de iones de litio después de la fuga térmica, los agentes extintores de incendios no acuosos existentes, como el gas y el polvo seco, no pueden reducir rápidamente la temperatura de la batería, y el efecto de extinción de incendios no es ideal. Por lo tanto, establecer el objetivo de prevención de incendios de la batería en un quemado controlado es una solución relativamente realista con una fuerte economía técnica. Esta es la tercera línea de defensa.

Si la falla del control de incendios se expande y representa una seria amenaza para la seguridad del personal, es necesario iniciar un sistema fijo de extinción de incendios a base de agua instalado en el vehículo o esperar a que el cuerpo de bomberos extinga el incendio.

En general, la primera y la segunda línea de defensa son consideradas por los fabricantes de baterías o de vehículos eléctricos. Como profesionales de la protección contra incendios, podemos establecer una sólida tercera línea de defensa para nuestros clientes. Podemos personalizar la solución de acuerdo con las especificaciones del modelo específico de la batería. Los componentes utilizados en el programa provienen de todo el mundo, sin limitarse a un determinado equipo o material.

Para garantizar el efecto del control de incendios, se puede instalar un tubo de extinción de incendios separado en la caja (o caja) de la batería. El tubo de extinción de incendios se rompe térmicamente después de que la batería se incendia. Y el gas extintor se libera automáticamente y el fuego de la batería se extingue.

La extinción de incendios de las baterías de litio se debe principalmente a una fuga térmica. Si necesita extinguir el fuego, primero debe comprender la causa real de la fuga térmica. Las principales causas de la fuga térmica de las baterías de litio son el cortocircuito externo, la alta temperatura externa y el cortocircuito interno. Cortocircuito interno: debido al abuso de la batería, como la sobrecarga y la distribución excesiva del cristal, el polvo del cargador durante el proceso de producción de la batería deteriorará la formación del diafragma perforante, lo que provocará un microcorto. circuito, la liberación de energía eléctrica conduce a un aumento de temperatura, banda de aumento de temperatura La reacción química del material expande aún más la ruta de cortocircuito y crea una corriente de cortocircuito más grande. Esta acumulación mutua de daños mutuamente mejorados conduce a una fuga térmica. Tomando como ejemplo una batería de óxido de cobalto y litio, se describe brevemente un proceso típico de fuga térmica. R: Durante la fase de preparación, la batería está completamente cargada; B: se produce un cortocircuito interno, una gran corriente genera calor a través del punto de cortocircuito y el LiC6 lo difunde térmicamente para alcanzar la temperatura de descomposición de la película de SEI, y la película de SEI comienza a descomponerse, liberando una pequeña cantidad de CO2. y C2H4, y el caparazón. El cuerpo se hincha ligeramente. A medida que la posición de cortocircuito continúa descargándose, la temperatura de la batería aumenta continuamente y el solvente de la cadena en el electrohidráulico comienza a dispersarse. El LiC6 y el electrohidráulico también comienzan a reaccionar y a producir exotermia, acompañados de C2H5F \ C3H6 \ C3H8, pero la reacción es lenta. La liberación de calor es pequeña; C: A medida que avanza la descarga, la temperatura de la posición de cortocircuito sigue aumentando. La contracción parcial del diafragma se derrite, la posición de cortocircuito se expande y la temperatura aumenta aún más. Cuando la temperatura interna alcanza la temperatura de descomposición de Li0.5Co02, el electrodo positivo se descompone instantáneamente. Y libera O2, este último reacciona una gran cantidad de calor en la reacción electrohidráulica, y libera una gran cantidad de gas CO2, provocando que la presión interna de la batería aumente. Si la presión es lo suficientemente grande, la carcasa de la batería se rompe y la batería explota; D: si la carcasa está chorreada La pieza polar se dispersa, la temperatura no sigue aumentando, la reacción se termina; pero si la carcasa solo está agrietada, la pieza polar no se dispersa, entonces LiC6 continúa reaccionando con el electrohidráulico, la temperatura continuará Alta, pero la velocidad de calentamiento disminuye, porque la velocidad de reacción es lenta, por lo que se puede mantener por mucho tiempo; E: Cuando la tasa de generación de calor de la reacción interna de la batería es menor que la tasa de disipación de calor, la batería comienza a enfriarse hasta que se completa la reacción interna; Cortocircuito externo: la probabilidad real de peligro del vehículo durante el funcionamiento es muy baja. En primer lugar, el sistema del vehículo está equipado con un sistema de gestión de batería y fusibles BMS. En segundo lugar, la batería puede soportar picos de corriente elevados de corta duración. En el caso extremo, el punto de cortocircuito cruza el fusible del vehículo y el BMS falla. El cortocircuito externo durante un tiempo prolongado generalmente hace que se queme el punto de conexión débil en el circuito, lo que rara vez hace que la batería tenga un evento de fuga térmica. Hoy en día, más empresas de PACK adoptan la práctica de agregar fusibles en el bucle, lo que puede evitar eficazmente los peligros causados por cortocircuitos externos. Alta temperatura externa: debido a las características de la estructura de la batería de litio, la película SEI, la solución de electrolito, EC, etc. se descompondrá a alta temperatura, y el producto de descomposición del electrolito reaccionará con el electrodo positivo y el electrodo negativo, y el diafragma de la celda se derretirá y se descompondrá, y diversas reacciones provocan la generación de mucho calor. La fusión del diafragma provoca un cortocircuito interno, que a su vez aumenta la producción de calor. Este daño de refuerzo mutuo acumulativo tiene el efecto de hacer que la membrana a prueba de explosión del núcleo de la batería se rompa, el electrolito sea expulsado y la combustión se encienda.

Por las razones anteriores, la batería de litio es extintora. Veamos las recomendaciones de Tesla y GM: 1. Si hay un incendio pequeño, la llama no se propaga a la batería de alto voltaje, puede usar dióxido de carbono o extintor de incendios de polvo seco ABC para extinguir el fuego. 2. Cuando inspeccione minuciosamente el fuego, no toque ninguna pieza de alto voltaje. Utilice siempre herramientas de aislamiento para la inspección. 3. El cilindro de gas, la columna de gas y otros componentes que almacenan el gas pueden alcanzar la temperatura extrema de la explosión del vapor de expansión del líquido en ebullición. Antes de que se detecte la "zona caliente" del accidente, se requiere el desmantelamiento con la protección fina adecuada. 4. Si la batería de alto voltaje se dobla, retuerce o daña en un incendio, puede resultar insatisfactoria o sospechar problemas de batería. Entonces, la cantidad de agua utilizada para combatir incendios no debería ser demasiado pequeña y la cantidad de agua contra incendios debería ser suficiente. 5. La batería puede tardar hasta 24 horas en incendiarse. El uso de una cámara termográfica garantiza que la batería de alto voltaje se enfríe por completo antes de que finalice el accidente. Si no tiene una cámara termográfica, debe controlar si la batería se volverá a encender. El humo indica que la batería aún está caliente y la monitorización se mantiene hasta al menos una hora después de que la batería ya no humea. En el manual de rescate de emergencia de General Volanda, la extinción de incendios de vehículos eléctricos se guía de la siguiente manera: Si la batería alcanza una temperatura lo suficientemente alta como para derramar y liberar electrolito, el electrolito debe ser inflamable. Esto requiere una gran cantidad de agua para enfriar la batería y extinguir el fuego. Debido a que los sistemas de CC y CA no están conectados a tierra, los bomberos pueden usar agua de manera segura como agente extintor principal y no hay riesgo de descarga eléctrica. Los extintores de polvo seco ABC no extinguen la llama de la batería. Los bomberos deben evitar el contacto interno directo con cualquier componente de alto voltaje que se extinga o se libere, lo que puede provocar una descarga eléctrica.

El agente extintor que realmente puede extinguir el fuego de la batería no está presente en la actualidad. Un intento efectivo es usar agua para enfriar y sofocar el control, pero hay presión dentro de la batería y electrolito (químico), por lo que la combustión es complicada y no puede extinguir directamente el fuego. Además, para los vehículos eléctricos, se dice que Shenzhen utiliza un pequeño dispositivo automático de extinción de incendios en aerosol. El tamaño del pescado enlatado está magnetizado en el lateral de la batería dentro del vehículo. Se utiliza una pequeña cantidad de aerosol explosivo para propagar el fuego. El pequeño espacio es muy fácil de usar.

1. La batería generalmente se carga con un estado semi-eléctrico cuando sale de fábrica. Al conducir por primera vez, es mejor llenar la batería. Por un lado, la autodescarga reducirá la carga de la batería de litio y activará la sustancia activa.

2. No se quede sin energía de la batería cada vez que conduzca, la descarga excesiva a largo plazo reducirá la vida útil de la batería en 3 veces. Cuando el vehículo eléctrico tiene poca batería, debe detener el viaje de manera decisiva.

3. La batería de litio es efectiva en cualquier momento, incluso si hay un 50% de energía antes de cargar, es porque es diferente de la batería de níquel-hidruro metálico, esta última tiene efecto memoria y la batería de litio no. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las baterías de litio no se pueden descargar en exceso, y una descarga excesiva puede causar una pérdida de capacidad irreversible. Cuando la máquina le recuerda que la batería está baja, comenzará a cargarse inmediatamente.

4. Nunca sobrecargue. Cuando el indicador de finalización de la carga esté encendido, detenga la carga. Si la batería no se usa durante mucho tiempo, retírela del instrumento y guárdela en un lugar seco y fresco, y cárguela una vez cada 60 ~ 90 días para evitar un tiempo de almacenamiento demasiado prolongado. La batería está demasiado baja debido a la autodescarga, lo que resulta en una pérdida de capacidad irreversible, porque el mejor estado de almacenamiento de la batería de litio es el almacenamiento semi-eléctrico.

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