近日,DNV GL發布了一項有關管理鋰離子電池裝置火災風險的新研究,其發現指出了重要的新安全注意事項。
像柴油發動機一樣,電池也有起火的危險,它們需要采取特殊的安全措施,以減少發生火災時對船舶和船員的危害。在其最新的研究中,DNV GL調查了鋰離子電池單元過熱到故障點(熱失控)時會發生什么,并評估了避免或最小化傷害的幾種常用方法。該研究指出:如果大量的電池模塊(總計4,000安培小時或更長時間)同置于一隔間中發生故障時,僅靠通風不足以防止爆炸。
“除滅火和通風外,電池設計還必須具有預防性的安全屏障,以便將火災和氣體排放限制在盡可能少的電池系統中,”DNV GL的高級顧問,該研究項目的項目經理Henrik Helgesen認為。
DNV GL還建議:
-通過專用氣體傳感器或煙霧探測器進行早期檢測,可以在熱失控之前斷開問題電池的連接,從而中止過程并避免起火。
-當熱逸散中產生的氣體燃燒時,爆炸風險大大降低。與沒有火焰的電池相比,處于可見火中的熱失控電池似乎產生的有害氣體要少得多,僅為產生火焰的一半。
-需要足夠的通風以減少隔間過壓和因熱失控產生的氣體而爆炸的風險,但如果大部分電池被點燃,僅靠通風是不夠的。如果總計4000安培小時(Ah)的電池立即出現故障,則即使每小時換氣100次(ACH)的通風速率也不足以避免爆炸幅度超壓。
-對于需要通風關閉的基于氣體的滅火系統(CO2或Novec 1230),必須考慮這些通風要求。關閉通風會增加房間中有毒和爆炸性電池氣體的濃度,直到重新開始通風為止。
-經過測試的滅火系統具有不同的優勢,但沒有“一勞永逸”解決方案。對于所有選擇,早期的火災探測和滅火介質的早期釋放大大提高了固定式消防系統的效率。
-Hi-Fog除了提供完整的電池空間保護以防止外部火災之外,還在模塊級別提供了良好的熱量控制。它還顯示出良好的氣體吸收和氣體降溫能力。
-通常,與外部介質應用相比,將滅火介質直接注入燃燒的電池模塊中(通過專用的固定式滅火系統)在散熱方面更為有效。這種方法對于模塊間的火勢蔓延控制具有最大的潛力。
-傳統的灑水噴頭僅能控制模塊級別產生的熱量,但由于水可以取代高濃度的氣體進入容器中,因此灑水滅火的爆炸風險被認為更高。
-電池起火中產生的有毒氣體包括一氧化碳,二氧化氮,氯化氫,氟化氫,氰化氫,苯和甲苯,與燃燒塑料相當。鑒于毒性,鋰離子電池著火后,如果沒有足夠的PPE,則不得再次進入該空間。
-與鎳錳鈷氧化物(NMC)電池相比,磷酸鐵鋰(LFP)陰極電池通常更難以被迫進入熱失控狀態。對于NMC電池,溫度上升速率也較低。
這項為期三年的研究涉及與政府和行業中眾多利益相關者的合作,其中包括挪威海事局,丹麥海事局,美國海事局(MARAD),Corvus Energy,Kongsberg,ABB,Stena,Scandlines和Damen等。
丹麥海事局高級驗船師Denis Cederholm-Larsen表示:“對我們來說,與行業內各個部門緊密合作并了解整體情況非常重要。”