Is-sigurtà tal-batteriji tal-litju dejjem kienet ta 'tħassib fl-industrija. Minħabba l-istruttura materjali speċjali tagħhom u l-ambjent operattiv kumpless, ladarba jseħħ inċident tan-nar, dan jikkawża ħsara fit-tagħmir, telf ta 'proprjetà, u anke diżgrazzji. Wara li jseħħ nar tal-batterija tal-litju, ir-rimi huwa diffiċli, jieħu żmien twil, u ħafna drabi jinvolvi l-ġenerazzjoni ta 'ammont kbir ta' gassijiet tossiċi. Għalhekk, it-tifi tan-nar f'waqtu jista 'jikkontrolla b'mod effettiv it-tixrid tan-nar, jevita ħruq estensiv, u jipprovdi aktar ħin għall-persunal biex jaħrab.

Matul il-proċess ta 'runaway termali ta' batteriji tal-jone tal-litju, spiss iseħħu duħħan, nar, u anke splużjoni. Għalhekk, il-kontroll tal-problema tar-runaway termali u tad-diffużjoni saret l-isfida ewlenija li jiffaċċjaw il-prodotti tal-batteriji tal-litju fil-proċess tal-użu. L-għażla tat-teknoloġija tat-tifi tan-nar it-tajba tista 'tipprevjeni t-tixrid ulterjuri ta' runaway termali tal-batterija, li hija ta 'sinifikat kbir għat-trażżin tal-okkorrenza tan-nar.

Dan l-artikolu se jintroduċi l-apparat tat-tifi tan-nar prinċipali u l-mekkaniżmi tat-tifi tan-nar disponibbli bħalissa fis-suq, u janalizza l-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta 'tipi differenti ta' extinguishers.

Tipi ta' Estinturi tan-Nar

Bħalissa, it-tifi tan-nar fis-suq huma prinċipalment maqsuma fi tifi tan-nar tal-gass, tifi tan-nar ibbażati fuq l-ilma, tifi tan-nar bl-ajrusol, u tifi tan-nar trab niexef. Hawn taħt hemm introduzzjoni għall-kodiċijiet u l-karatteristiċi ta 'kull tip ta' tifi tan-nar.

Perfluoroeżan: Perfluorohexane ġie elenkat fl-inventarju PFAS tal-OECD u l-EPA tal-Istati Uniti. Għalhekk, l-użu ta 'perfluorohexane bħala aġent tat-tifi tan-nar għandu jkun konformi mal-liġijiet u r-regolamenti lokali u jikkomunika ma' aġenziji regolatorji ambjentali. Peress li l-prodotti tal-perfluorohexane fid-dekompożizzjoni termali huma gassijiet serra, mhuwiex adattat għal bexx kontinwu fit-tul, b'doża kbira. Huwa rakkomandat li tużah flimkien ma 'sistema ta' sprej tal-ilma.

Trifluorometan:L-aġenti tat-trifluworometan huma prodotti biss minn ftit manifatturi, u m'hemm l-ebda standards nazzjonali speċifiċi li jirregolaw dan it-tip ta 'aġent tat-tifi tan-nar. L-ispiża tal-manutenzjoni hija għolja, għalhekk l-użu tiegħu mhuwiex rakkomandat.

Hexafluoropropane:Dan l-aġent tat-tifi huwa suxxettibbli li jagħmel ħsara lill-apparat jew it-tagħmir waqt l-użu, u l-Potenzjal ta 'Tisħin Globali (GWP) tiegħu huwa relattivament għoli. Għalhekk, hexafluoropropane jista 'jintuża biss bħala aġent tranżitorju għat-tifi tan-nar.

Heptafluoropropane:Minħabba l-effett serra, gradwalment qed jiġi ristrett minn diversi pajjiżi u se jiffaċċja l-eliminazzjoni. Bħalissa, l-aġenti heptafluoropropane ma tkomplewx, li se jwassal għal problemi fil-mili mill-ġdid tas-sistemi eżistenti tal-heptafluoropropane waqt il-manutenzjoni. Għalhekk, l-użu tiegħu mhuwiex rakkomandat.

Gass inert:Inklużi IG 01, IG 100, IG 55, IG 541, li fosthom IG 541 huwa użat aktar u huwa rikonoxxut internazzjonalment bħala aġent tat-tifi tan-nar aħdar u favur l-ambjent. Madankollu, għandu l-iżvantaġġi ta 'spiża għolja tal-kostruzzjoni, domanda għolja għal ċilindri tal-gass, u okkupazzjoni ta' spazju kbir.

Aġent ibbażat fuq l-ilma:It-tifi tan-nar ta 'ċpar ta' l-ilma fin huma użati ħafna, u għandhom l-aħjar effett ta 'tkessiħ. Dan huwa prinċipalment minħabba li l-ilma għandu kapaċità ta 'sħana speċifika kbira, li tista' malajr tassorbi ammont kbir ta 'sħana, tkessaħ is-sustanzi attivi mhux reazzjoni ġewwa l-batterija u b'hekk tinibixxi aktar żieda fit-temperatura. Madankollu, l-ilma jikkawża ħsara sinifikanti lill-batteriji u mhux iżolanti, li jwassal għal short circuits tal-batteriji.

Aerosol:Minħabba l-ħbiberija ambjentali, in-nuqqas ta 'tossiċità, l-ispiża baxxa u l-manutenzjoni faċli, l-ajrusol sar l-aġent tat-tifi tan-nar prinċipali. Madankollu, l-ajrusol magħżul għandu jikkonforma mar-regolamenti tan-NU u l-liġijiet u r-regolamenti lokali, u ċertifikazzjoni tal-prodott nazzjonali lokali hija meħtieġa. Madankollu, l-aerosols m'għandhomx kapaċitajiet ta 'tkessiħ, u matul l-applikazzjoni tagħhom, it-temperatura tal-batterija tibqa' relattivament għolja. Wara li l-aġent tat-tifi tan-nar jieqaf jirrilaxxa, il-batterija hija suxxettibbli li terġa 'tqabbad.

Effettività ta' Estinturi tan-Nar

Il-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tax-Xjenza tan-Nar fl-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija taċ-Ċina wettaq studju li qabbel l-effetti tat-tifi tan-nar ta 'trab niexef ABC, heptafluoropropane, ilma, perfluorohexane, u CO2 tifi tan-nar fuq batterija tal-jone tal-litju 38A.

Tqabbil tal-Proċess tat-Tifi tan-Nar

Trab niexef ABC, heptafluoropropane, ilma, u perfluorohexane jistgħu kollha malajr jitfu n-nirien tal-batteriji mingħajr jaqbad mill-ġdid. Madankollu, it-tifi tan-nar tas-CO2 ma jistgħux jitfu n-nirien tal-batteriji b'mod effettiv u jistgħu jikkawżaw it-tqabbid mill-ġdid.

Tqabbil tar-Riżultati tat-Trażżin tan-Nar

Wara runaway termali, l-imġieba tal-batteriji tal-litju taħt l-azzjoni ta 'tifi tan-nar tista' tinqasam bejn wieħed u ieħor fi tliet stadji: l-istadju tat-tkessiħ, l-istadju ta 'żieda mgħaġġla fit-temperatura, u l-istadju ta' tnaqqis bil-mod tat-temperatura.

L-ewwel stadjuhuwa l-istadju tat-tkessiħ, fejn it-temperatura tal-wiċċ tal-batterija tonqos wara li jiġi rilaxxat it-tifi tan-nar. Dan huwa prinċipalment minħabba żewġ raġunijiet:

• Venting tal-batterija: Qabel ir-runaway termali tal-batteriji tal-jone tal-litju, ammont kbir ta 'alkani u gass CO2 jakkumula ġewwa l-batterija. Meta l-batterija tilħaq il-limitu tal-pressjoni tagħha, il-valv tas-sigurtà jinfetaħ, u joħroġ gass bi pressjoni għolja. Dan il-gass iwettaq is-sustanzi attivi ġewwa l-batterija filwaqt li jipprovdi wkoll xi effett ta 'tkessiħ lill-batterija.
• Effett tat-tifi tan-nar: L-effett tat-tkessiħ tat-tifi tan-nar ġej prinċipalment minn żewġ partijiet: l-assorbiment tas-sħana waqt il-bidla fil-fażi u l-effett ta 'iżolament kimiku. L-assorbiment tas-sħana tal-bidla fil-fażi jneħħi direttament is-sħana ġġenerata mill-batterija, filwaqt li l-effett ta 'iżolament kimiku inaqqas indirettament il-ġenerazzjoni tas-sħana billi jinterrompi r-reazzjonijiet kimiċi. L-ilma għandu l-aktar effett sinifikanti ta 'tkessiħ minħabba l-kapaċità ta' sħana speċifika għolja tiegħu, li jippermettilu jassorbi ammont kbir ta 'sħana malajr. Isegwi perfluorohexane, filwaqt li HFC-227ea, CO2, u trab niexef ABC ma jurux effetti sinifikanti ta 'tkessiħ, li huwa relatat man-natura u l-mekkaniżmu tat-tifi tan-nar.

It-tieni stadju huwa l-istadju ta 'żieda mgħaġġla fit-temperatura, fejn it-temperatura tal-batterija titla' malajr mill-valur minimu tagħha sal-quċċata tagħha. Peress li t-tifi tan-nar ma jistgħux iwaqqfu kompletament ir-reazzjoni tad-dekompożizzjoni ġewwa l-batterija, u l-biċċa l-kbira tat-tifi tan-nar għandhom effetti ta 'tkessiħ foqra, it-temperatura tal-batterija turi xejra 'l fuq kważi vertikali għal tifi tan-nar differenti. F'perjodu qasir, it-temperatura tal-batterija titla' sal-quċċata tagħha.

F'dan l-istadju, hemm differenza sinifikanti fl-effettività ta 'tifi tan-nar differenti fl-inibizzjoni taż-żieda fit-temperatura tal-batterija. L-effettività f'ordni dixxendenti hija ilma > perfluorohexane > HFC-227ea > trab niexef ABC > CO2. Meta t-temperatura tal-batterija titla 'bil-mod, tipprovdi aktar ħin ta' rispons għat-twissija tan-nar tal-batterija u aktar ħin ta 'reazzjoni għall-operaturi.

Konklużjoni

1. CO2: Sustanzi tat-tifi tan-nar bħas-CO2, li primarjament jaġixxu permezz ta 'soffokazzjoni u iżolament, għandhom effetti inibitorji ħżiena fuq nirien tal-batteriji. F'dan l-istudju, seħħew fenomeni severi ta 'rignition bis-CO2, li jagħmilha mhux adattata għan-nirien tal-batteriji tal-litju.
2. Trab Niexef ABC / HFC-227ea: Trab niexef ABC u sustanzi għat-tifi tan-nar HFC-227ea, li primarjament jaġixxu permezz ta 'iżolament u soppressjoni kimika, jistgħu jinibixxu parzjalment ir-reazzjonijiet katina ġewwa l-batterija sa ċertu punt. Għandhom effett kemmxejn aħjar mis-CO2, iżda peress li m'għandhomx effetti ta 'tkessiħ u ma jistgħux jimblukkaw kompletament ir-reazzjonijiet interni fil-batterija, it-temperatura tal-batterija għadha titla' malajr wara li jiġi rilaxxat it-tifi tan-nar.
3. Perfluorohexane: Perfluorohexane mhux biss jimblokka r-reazzjonijiet interni tal-batterija iżda wkoll jassorbi s-sħana permezz ta 'vaporizzazzjoni. Għalhekk, l-effett inibitorju tiegħu fuq in-nirien tal-batteriji huwa aħjar b'mod sinifikanti minn tifi tan-nar oħra.
4. Ilma: Fost it-tifi tan-nar kollha, l-ilma għandu l-aktar effett ovvju tat-tifi tan-nar. Dan huwa prinċipalment minħabba li l-ilma għandu kapaċità ta 'sħana speċifika kbira, li jippermettilu jassorbi malajr ammont kbir ta' sħana. Dan jiksaħ is-sustanzi attivi li ma rreaġixxewx ġewwa l-batterija, u b'hekk jinibixxi aktar żieda fit-temperatura. Madankollu, l-ilma jikkawża ħsara sinifikanti lill-batteriji u m'għandux effett ta 'insulazzjoni, għalhekk l-użu tiegħu għandu jkun estremament kawt.

X’Għandna Nagħżlu?

Stħarrejna s-sistemi tal-protezzjoni min-nar użati minn diversi manifatturi tas-sistemi tal-ħażna tal-enerġija bħalissa fis-suq, primarjament bl-użu tas-soluzzjonijiet tat-tifi tan-nar li ġejjin:

• Perfluorohexane + Ilma
• Aerosol + Ilma

Wieħed jista 'jara liaġenti sinerġistiċi għat-tifi tan-nar huma t-tendenza mainstream għall-manifatturi tal-batteriji tal-litju. Filwaqt li Perfluorohexane + Ilma bħala eżempju, Perfluorohexane jista 'malajr jitfi fjammi miftuħa, jiffaċilita l-kuntatt ta' ċpar ta 'ilma fin mal-batterija, filwaqt li ċpar ta' ilma fin jista 'effettivament jiksaħ. Operazzjoni kooperattiva għandha effetti aħjar tat-tifi tan-nar u tat-tkessiħ meta mqabbla mal-użu ta 'aġent tat-tifi tan-nar wieħed. Bħalissa, ir-Regolament il-Ġdid tal-Batterija tal-UE jeħtieġ li t-tikketti futuri tal-batteriji jinkludu aġenti disponibbli għat-tifi tan-nar. Il-manifatturi jeħtieġu wkoll li jagħżlu l-aġent tat-tifi tan-nar xieraq ibbażat fuq il-prodotti tagħhom, ir-regolamenti lokali u l-effettività.