主流锂离子电池灭火方案评析

发改委、能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》。方案提出，推动多元化技术开发。开展钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究，集中攻关超导、超级电容等储能技术，研发储备液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池等新一代高能量密度储能技术。

突破全过程安全技术。突破电池本质安全控制、电化学储能系统安全预警、系统多级防护结构及关键材料、高效灭火及防复燃、储能电站整体安全性设计等关键技术，支撑大规模储能电站安全运行。

锂电池作为优良的储能设备受到各大汽车厂商和储能厂商的青睐。但锂离子电池电解液包括有机溶剂和无机导电剂，而有机溶剂本身的易燃特性是影响电池安全性的主要原因。

目前，对于锂电池起火主要有一下几种灭火介质：水、气溶胶、1230、干粉。其中干粉的灭火能力稍弱，同时干粉灭火装置因为体积较大，不便于在电池箱和储能柜安装。所以一般在锂电池起火的场景中运用不是很广泛。气溶胶同体积灭火能力强于干粉，采用脉冲式可以组织锂离子电池热失控，但要结合具体的场景和安装方式。比如在像沃太风能电池箱箱模型下，脉冲式气溶胶灭火器就能在附加损失较小的情况下发挥优秀的灭火性能，而针对华能ip等级较高的储能箱，脉冲装置启动时虽然能起到足够的灭火性能，但是装置灭火伴随着的巨大冲击波会将电池箱外壳撕裂，严重影响灭火后储能设备的一致性。关于电池箱的防火，到目前为止还没有真正有效扑灭锂离子电池火灾的灭火技术，目前我们所说的安装火灾 警系统和自动灭火装置是为了提前发现险情，防止电池箱热失控，并采取有效措施。电池火灾一般都伴随着严重的经济损失和人员伤亡，所以很有必要研究这一消防场景并在市场上推出一款产品保护相关人员设备的安全。

经过湖北及安盾研发工程师的长期实验，电池箱内安装灭火装置不一定百分百防火，但是一定能百分百抑制电池热失控，为车主或储能工作人员争取更多的逃生机会。锂电池一旦发生热失控，会释放大量易燃易爆炸气体，这些气体包括CO、氢气、烯烃、烷烃。当锂电池发生热失控，大量易燃易爆气体的产生、积聚将增大电池单元的危险性。一旦达到气体混合的爆炸下限，则必然引发爆燃或者爆炸。针对这一场景，及安盾消防一改以消为主的理念，采用提前预警、提前喷放的方式，利用气体 警系统感应锂电池柜的变化，一旦气体浓度发生变化，氢氧离子大幅增加，则产品会自动喷放，产生大量的惰性气体，降低电池内部的氢氧浓度，提前抑制。