细水雾对储能舱内锂离子卡特蓄电池组火灾产气的影响

锂离子电池以其高效率和可充电性而闻名，在当代技能中不可或缺。它们具有高能量密度、长运用寿命和低自放电率等显著特点，这些特性极大地促进了其在储能体系中的广泛应用（Yue et al., 2024）。随着研讨和技能开发的不断推动，电池技能经历了显著的迭代前进。从最初的单体电池发展到如今的大型储能站，体系层面的提高也在稳步推动（Hausbrand, 2020, Kong et al., 2024）。随着我国坚定不移地寻求双碳目标，由于其杰出的功能，锂离子电池储能体系在可再生能源范畴得到了广泛推广和运用。然而，锂离子电池的广泛运用也带来了更高的电池火灾危险。当发生火灾时，锂离子电池内部的电解质在高温下敏捷分解，开释出很多易燃气体。这些气体在高温度环境下很容易引发热失控，终究导致爆破和火灾（Liu et al., 2022）。预防和应对锂离子电池火灾需要开展全面的研讨并拟定有效的战略，包含包含技能、管理和安全措施在内的多个维度（Kong et al., 2024, Tran et al., 2022, Wang et al.,）
近年来，国内外学者在研讨锂离子电池储能设备相关的火灾危险性方面投入了很多精力。例如，Donal P. Finegan等人采用了一种结合高速同步辐射X射线计算机断层扫描、X射线成像和热成像技能的先进办法。该办法使他能够细致地追寻锂离子电池热失控引发及延伸过程中的内部结构损害和热行为（Finegan等，2015）。Austin R. Baird等人对电池热失控做出了重要发现：它会导致可燃气体的开释，从而给容纳这些电池的舱室带来严峻的火灾和爆破危险。Baird经过谨慎的剖析和建模技能估算了爆破特性（Baird，2020）。Y. Fernandes等人开展了具有洞察力的研讨，采用了气相色谱法、质谱法和FTIR光谱法。经过这些办法，他们成功识别并量化了在100%荷电状况下过充时发生的首要气体组分（Fernandes等，2018）。Samuel Ogunfuye等人经过建立和验证气体爆破排放的数值模型做出了重大奉献。经过氢气和甲烷爆破试验，他们不仅验证了这些模型，还比较了锂离子电池排放的各种有害混合气体的爆破特性。
在国内很多研讨学者中，Song等对18650锂离子电池热失控发生的气体成分和爆破极限进行了全面调查。他们的研讨结果提醒了State of Charge（SOC）与热失控气体数量之间存在直接相关性，终究得出结论：SOC为50%的电池发生排气焚烧爆破的危险最低（Song等，2024）。与此同时，Kang等深入探讨了四种资料相同但容量不同的LFP电池在过充条件下的行为和Thermal Runaway（TR）特性。他们的研讨终究对这四种电池类型的热失控危险程度进行了排序（Kang等，2024）。Peng等经过体系剖析遭受机械滥用的Lithium Iron Phosphate（LFP）电池的热失控行为和安全性评价，为该范畴做出了奉献。他们谨慎的试验研讨供给了名贵的见地，包含提取特征参数以及定量剖析运行条件与电池参数之间的联系（Peng等，2024）。Su及其团队专注于13Ah Lithium Iron Phosphate单体电池，经过热滥用和电滥用机制诱导其发生热失控。他们的全面剖析包含了各种条件下H₂和CO气体的发生与分散，阐明了重要...
针对当时关于锂电池热失控过程中发生的有毒且高度可燃气体的行为研讨空白，以及储能舱内细水雾救活作用和最佳喷嘴布置缺乏体系性研讨的问题，本文对这些范畴进行了深入探讨。以锂离子电池储能舱为案例，本研讨运用FDS软件构建了火灾数值模仿模型。该模型准确模仿了锂离子电池起火后CO和H₂气体随时刻改变的动态过程，提醒了火灾过程中气体的发生与演变规律。在储能舱电池模组根底火灾模仿模型的根底上，本研讨引入了细水雾救活喷嘴，并体系地调查了其救活作用及其对储能舱内部气体环境的影响。详细剖析了包含射流速度、强度、角度和颗粒直径在内的各种参数对救活作用及储能舱整体气体状况的影响。经过这项研讨，旨在为提高锂离子电池储能舱的安全措施供给更准确、更具科学依据的根底。此外，本研讨还力求为规划an……供给名贵的见地。