锂离子电池电力储能系统消防安全现状分析
李首顶, 李艳, 田杰, 赵宇明, 杨敏, 罗俊, 曹元成, 程时杰

Current status and emerging trends in the safety of Li-ion battery energy storage for power grid applications
Shouding LI, Yan LI, Jie TIAN, Yuming ZHAO, Min YANG, Jun LUO, Yuancheng CAO, Shijie CHENG
表2 不同类型灭火剂的灭火原理及优缺点
Table2 Principles and characteristics of different types of fire extinguishing agents
灭火剂种类常用灭火剂名称灭火机理优缺点实验论证参考文献
气体灭火剂卤代烷1301、哈龙1211销毁燃烧过程中产生的游离基,形成稳定分子或低活性游离基降温效果有限,无法抑制锂离子电池的复燃。对臭氧层破坏,已在我国全面禁止使用。美国联邦航天局( FAA)[33,35,37]
CO2、 IG-541、IG-100稀释燃烧区外的空气,窒息灭火灭火效果较差,出现复燃,对金属设备具冷激效应(即对高热设备元件具破坏性),同时对火灾场景密封环境要求高,不环保公安部天津消防所、中国船级社武汉规范研究所[32,33]

洁净气体灭火剂如: HFC-227ea / FM-200

(七氟丙烷)、HFC-236fa(六氟丙烷)、

Novec1230、ZF2088

分子汽化迅速冷却火焰温度,窒息并化学抑制无冷刺激效应,不造成被保护设备的二次损坏。燃烧初期有大量氟化氢等毒性气体生产,需要考虑灭火剂浓度设置。中国科学技术大学火灾国家实验室[31,35]
水基灭火剂水、AF-31、AF-32、A-B-D灭火剂瞬间蒸发火场大量热量,表面形成水膜,隔氧降温,双重作用降温灭火效果明显,成本低廉且环境友好,但耗水量大,扑救时间长。喷雾强度为2.0L/(min·m2),安装高度为2.4m条件下,细水雾灭火系统无效。美国联邦航天局(FAA)公安部天津消防所、德国机动车监督协会( DEKRE)、英国民航局(CAA)[32,34]
水成膜泡沫灭火剂特定发泡剂与稳定剂,强化窒息作用3%水成膜泡沫灭火剂无法解决电池复燃问题公安部天津消防所
干粉灭火剂超细干粉(磷酸铵盐、氯化钠、硫酸铵)化学抑制或隔离窒息灭火微颗粒、严重残留物、湿度大、对设备具腐蚀性。干粉灭火剂对锂电池火灾几乎没有效果。公安部天津消防所、中国船级社武汉规范研究所[32]
气溶胶灭火剂固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系(混合金属盐、二氧化碳、氮气)氧化还原反应大量产生烟雾窒息亚纳米微颗粒(霾),金属盐、具残留物、对设备具腐蚀性及产高热性损坏,伴有大量烟气,污染周围环境。与水基灭火剂结合使用可有效提高锂电池火灾扑救效率,减少耗水量。德国机动车监督协会(DEKRE)[32,37]