储能模组内多孔防火材料增强液氮灭火效能研究

作     者：王红羽 袁狄平 石兵兵 张国维 WANG Hongyu;YUAN Diping;SHI Bingbing;ZHANG Guowei

作者机构：中国矿业大学深圳研究院 徐州市消防救援支队 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第10期

页      面：3334-3342页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：深圳市自然科学基金面上项目(JCYJ20220530164601004) 

主　　题：锂电池 热失控 多孔防火材料 灭火效能 

摘      要：频发的锂离子电池火灾事故对分布式储能锂电池组的应用产生了巨大影响。深度冷却和持续降温是抑制并解决电池火灾的关键。为了探究多孔防火材料对液氮灭火效能的增强作用，搭建了储能模组火灾液氮灭火实验系统。通过在储能模组内铺设多孔防火材料的方式研究了玻璃棉、纳米气凝胶、硅酸铝陶瓷纤维和防火海绵四种多孔防火材料与液氮协同作用对模组内锂电池组火灾的灭火效果。实验结果表明，相同液氮用量条件下，与单独喷射液氮相比，在模组内加装多孔防火材料可以有效提升液氮的灭火效能。液氮与纳米气凝胶协同作用时，热失控电池表面回升最高温度仅为28℃，比液氮单独作用时降低了63℃，其余三种工况的电池表面回升温度也均低于液氮单独作用。此外，多孔防火材料的铺设方式对液氮灭火效能影响明显，材料侧壁铺设对热失控电池组的灭火效果优于底面铺设。本研究结果可为储能模组锂电池灭火技术提供参考。