低压二氧化碳与常规灭火剂抑制锂离子电池火灾特性对比

摘要：

近年来,锂离子电池热失控引发的火灾事故频发,严重制约了锂电池在储能等方面的应用和发展.二氧化碳具有良好的绝缘性能,适用于电气设备火灾灭火.该文首次提出利用低压储存的低温二氧化碳抑制锂电池热失控引发火灾的方法,开展低压二氧化碳和3种典型常规灭火剂(高压二氧化碳、七氟丙烷、细水雾)抑制过充引发的135 Ah三元锂电池火灾特性的对比研究.采用12-15 kg灭火剂,喷射时间为37-38 s时,所有灭火剂均能扑灭锂电池火灾.其中,低压二氧化碳灭火时间与高压二氧化碳灭火时间相近(7～8 s),七氟丙烷灭火时间较短(5 s),细水雾灭火时间最长(23 s);对比灭火剂喷射前后电池表面的温度差,低压二氧化碳冷却电池的效果(温度差302.6℃)比高压二氧化碳(温度差176.8℃)和七氟丙烷(温度差119.6℃)更好,和细水雾(温度差303.8℃)相当.分析各种灭火剂的灭火机理和热量交换,低压二氧化碳主要通过窒息、隔绝和冷却灭明火,且由于汽化热大,吸热性能强,抑制电池热失控效果好.研究表明:低压二氧化碳兼具好的灭火和降温抑制电池热失控的能力,在锂电池火灾防治方面具有很好的应用前景.

关键词：锂电池、储能、低压二氧化碳、灭火剂、灭火时间、温差

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分类号：X932;TM911;TS201.1

资助基金：湖南创新型省份建设专项经费项目;湖南省科技创新计划;国家电网公司科技项目

在线出版日期：2023-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：364-372