基于某梯次電池儲能系統(tǒng)實際工程項目需求,結(jié)合電池?zé)崾Э貦C(jī)理,提出了基于VOC、可燃?xì)怏w、溫度、煙霧等的多級預(yù)警系統(tǒng)及分級預(yù)警策略,對電池進(jìn)行全周期、連續(xù)性監(jiān)測,確�？焖儆行У貦z測出電池?zé)崾Э貭顟B(tài),實現(xiàn)滅火系統(tǒng)的早期介入。在傳統(tǒng)的七氟丙烷滅火系統(tǒng)基礎(chǔ)上,增加水噴淋滅火系統(tǒng),確保能夠有效撲滅火災(zāi)。以退役磷酸鐵鋰電芯熱失控為例驗證了該系統(tǒng)的有效性。

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圖1 鋰離子電池火災(zāi)機(jī)理

鋰離子電池火災(zāi)機(jī)理如圖1所示。電池發(fā)生熱失控是由于內(nèi)部產(chǎn)熱遠(yuǎn)高于散熱速率，在鋰離子電池的內(nèi)部積攢了大量的熱量，從而引起了連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電池起火和爆炸。引起磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э馗驹颍饕譃?類：機(jī)械濫用，由于擠壓或針刺導(dǎo)致機(jī)械變形甚至隔膜部分破裂引發(fā)內(nèi)短路；電濫用，如過充過放等....

圖2 消防系統(tǒng)原理圖

(1)BMS溫度與電壓（電池模塊級）。電池模塊配置有電池管理單元，實時采集電池單體的溫度與電壓數(shù)據(jù)并上傳至上級控制系統(tǒng)，基于電池溫度和溫升速率數(shù)據(jù)，確定電池是否發(fā)生火災(zāi)，并與消防控制系統(tǒng)實時通信。(2）多參數(shù)監(jiān)測模塊（電池模塊級）。每個電池模塊內(nèi)配置1套多參數(shù)監(jiān)測模塊，監(jiān)測模塊內(nèi)....

圖3 火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計（集裝箱級）

(2）監(jiān)測模塊內(nèi)部各類環(huán)境參數(shù)，當(dāng)VOC體積分?jǐn)?shù)超過設(shè)定的閾值或單個感溫/煙霧探測器報警時，觸發(fā)一級預(yù)警，氣體滅火控制器顯示報警信息并上傳SBMS，提醒工作人員及時排查故障，防患于未然。圖4火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計（電池模塊級-多參數(shù)監(jiān)測模塊）

圖4 火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計（電池模塊級-多參數(shù)監(jiān)測模塊）

圖3火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計（集裝箱級）(3）當(dāng)VOC、CO體積分?jǐn)?shù)均超過設(shè)定的閾值，觸發(fā)二級預(yù)警，氣體滅火控制器顯示報警信息以及對應(yīng)設(shè)備位置，同時上傳SBMS，提醒工作人員根據(jù)現(xiàn)場具體情況啟動消防系統(tǒng)。

本文編號：4023799