CAT蓄电池锂电池厂房消防系统设计研究

摘要：锂电池有着电压高，能量大，循环寿命长诸多优势，故而在人们生活，工作里均获广泛应用，当下手机，电脑等智能设备大多采用的是锂电池。与此同时，鉴于锂电池是二次电池且存在锂电池污染，所以其具备节能环保特点，契合当下可持续发展理念，因此锂电池也深受人们青睐。而因锂电池使用原材料特殊性及其自身问题，致使有关锂电池的火灾问题屡屡发生，所以锂电池厂房消防系统设计格外重要。在此基础之上，文中针对锂电子电池厂房火灾发生的缘由展开剖析，并且提出了与之对应的消防系统设计策略，期望可以为相关的人员供给理论方面的参考。

关键词：锂电池；厂房；消防系统设计

引言：

“能源危机”已然成为制约我国经济以及科技发展的关键要素，然而当下经济的前行致使人们对于资源的需求幅度持续上扬，鉴于锂电池具备节能且无污染的特性，故而人们对锂电池的关注程度也持续升高。特别是当下信息化技术的进步，也为锂电池的运用创设了更多的渠道，所以锂电池的发展态势极为良好。因为锂电池于燃烧之际会出现繁杂的化学反应，所以一旦锂电池厂房发生火灾，其得以扑灭的难度要远远高于普通火灾，甚至在扑灭情形下还会产生爆炸方面的问题，故而确保锂电池厂房消防系统设计具备合理性是格外重要的 。

1、锂电池厂房危险源分析

1.1原材料分析

1.1.1正极材料

钴酸锂、锰酸锂以及镍钴锰等材料，是锂电池正极的主要组成成分，这些材料具备不错的热稳定性，所以依据正极材料的这些组成成分能够知道，其火灾安全性相对来说也比较高 。

1.1.2负极材料

现在，锂离子的负极材料通常是由像石墨这类碳元素构成的，石墨材料结构存在特殊性，这一特殊性决定了它具备较高的稳定性，另外，它的熔点以及沸点都非常高，所以负极材料在使用时相对安全。

1.1.3隔膜材料

隔膜材料主要构成部分是聚乙烯，隔膜材料主要构成部分是聚丙烯，隔膜材料主要构成部分是由聚乙烯与聚丙烯所组成的复合物，它们都归属聚烯烃类材料。聚烯烃类材料具备防火优势，聚烯烃类材料具备耐腐蚀性高这项优势，所以这给予了聚乙烯材料具有较高稳定性，所以这给予了聚丙烯材料具有较高稳定性，所以这赋予了聚乙烯材料具有较高机械性能，所以这赋予了聚丙烯材料具有较高机械性能。

1.1.4NMP

NMP是锂离子生产里重要的构成部分，它具备发挥度低、可降解等优势，契合当下绿色节能环保的需求。然而，和锂电池构成的其他材料相较而言，NMP归属易燃液体，这也是致使锂电池发生火灾的关键因素。当NMP碰到加热或者燃烧时会生成毒烟，在影响工作人员身体健康之际，严重的情况下还会提升火灾发生的概率，故而在储存NMP之时要禁止明火 。^[1]。

1.1.5电解液

实现锂离子传输的重要载体是电解液，它主要由碳酸乙烯酯、六氟磷酸锂等有关物质按一定比例配置而成，也具易燃特点，是造成锂电池爆炸的重要因素。其遇明火或氧化剂会剧烈反应，需储存在远离火源温度较低之处 。

1.2生产加工分析

1.2.1正极片烘烤

当中需要运用NMP溶剂，在正极片烘干时，然而NMP溶剂沸点约93℃，烤箱温度比这高很多，所以要是烘干时设备故障，极易致使烤箱内温度过高，引发因通风管道维护不当造成的安全事故。

1.2.2注液

鉴于电解质自身为混合物，因而它是由众多物质构成的。电解液构成部分囊括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等物质，这些物质沸点相对较低，故而在注液期间极易引发火灾。所以于贮液之际，企业不但要确保现场具备相对密封性，并且在存放化学品之时也要考量火灾等问题。

1.2.3化成与分容

化成车间会出现锂电池泄漏问题，还会出现燃烧等问题，在化成柜内根据不同电压对电池分别充电，充电时可能存在电池串联操作情况，一旦发现电池冒烟等问题要及时处理电池，单个电池同样可能冒烟，不过其危害相对有限。

2、锂电池厂房消防系统设计

2.1原材料储存消防设计

2.1.1NMP库房

NMP溶液自身成为致使厂房发生火灾的关键要素，如此，把NMP溶液存放期间，也得把相应的消防措施妥善做好。NMP溶液引发的火灾能够用二氧化碳、泡沫等灭火器去进行紧急处置，因而在NMP库房里，相关单位同样需要依据实际情形合理地设置灭火器设备。NMP溶液于发生火灾之际，或许会生成有毒之物，故而，为把影响把控至最小程度， 工作人员亦得于库房之内设置消防事故池，恰在火灾发生之时，可把废水排放至于消防事故池中， 借此切实削减毒气排放造成的影响 。

2.1.2电解液库房

锂离子厂房火灾问题的主要成因是电解液，它对温度要求高，不适宜的温度会直接致使电解质燃烧甚至爆炸，因电解液性能特殊，所以电解液储存库房得是甲级库房，在开展消防系统设计期间，企业不但要设置自动报警系统，还需依据电解液性质挑选合适的消防装置，当下能快速扑灭电器火灾的方式主要有喷水冷却、泡沫以及二氧化碳灭火器等，此外，为防止污染问题，电解液库也要设置事故池。

2.1.3原材料、半成品库房

锂电池用以使用的原材料多数都归属丙类跟戊类，因而这部分原材料所安放在的库房被定性作丙类库房。丙类库房之中原材料的存储间隔是相对较小一些的，货架相互之间还会存有彼此遮挡这类问题，故而在这个库房内侧火灾具备蔓延速度快、造成危害程度大这样的特点。所以当开展消防系统设计的进程当中，相关一些人员要严格依照《自动喷水灭火系统设计规范》的要求去设计自动喷水灭火系统，致力保证每个货架内部都安装好了内置喷头，在感应到火情之际能够在第一时间启动灭火 。

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2.2生产工序消防设计

锂电池于生产进程当中没准可能出现引发火灾的这类问题，当中化成以及分容进程鉴于工序复杂再者加上操作难度比较大，因而它也是火灾事故频繁发生的环节。所以于消防系统设计进程里，就得依照相关标准要求在分容与化成车间安置妥当喷淋装置。除开必要的消防措施以外，在化成车间同样需要安装消防槽，如此若一旦有电池出现冒烟的问题，能够迅速把电池转移到消防槽之中进行扑灭，在确保周围人员安全的同时，还能够把火灾问题所造成的影响降低到最小程度。

3、提高消防安全的措施

3.1制定完善火灾危险性分级标准

即使公共安全行业标准内里对火灾危险性的分级给出了清晰规定，然而鉴于电池自身是混合物的缘故，所以关于锂电池的危险性分级不存在明确规定，锂电池种类多样，国家测试物品危险性的方式主要是把物品放置于140℃的烤箱中24小时，当中磷酸铁锂电池等电池发生热失控的温度比国家要求测试的标准低，所以没办法对其开展有效的危险性分析，因而为了确保消防系统设计的合理性 ，国家也得结合锂电池的性能设定火灾危险性等级标准。

3.2加强初起火灾控制

锂电池引发的火灾问题，即便明火被扑灭，电池内部放热现象还在持续，当内部热量积累到一定程度，依然会再次引发火灾。所以，在开展消防系统设计时，要依据锂电池性能挑选适宜的消防设备，明火扑灭后要对电池持续降温，直到电池隔膜不再产生分解和破坏，才算是灭火成功，通过火灾初起前实施有效控制，来减少火灾问题造成的影响 。^[3]。

结语：

总括而言，信息化技术的进展为锂电池的兴起给予了保障，然而，伴随锂电池生产企业数量持续增添，锂电池厂房火灾问题的发生几率不断攀升。故而，相关企业也应重视消防系统的设计，不仅要掌握锂电池最新生产技术，还要了解原材料的变动情况，进而保证消防设计可契合锂电池原材料储存及生产的要求，为保障锂电池的安全生产提供支撑。