(中篇：标准、规范、要求、专家论文）2-2
(千亿国际，朱劲武，北京，联系电话：13910793712)
本篇文章，与“上篇：概述、锂电池结构、火灾特点”文章相毗连，与“下篇：灭火装备分类、灭火试验、设计新理念、计划与步伐”文章承接 。
文章中引入产品国家、行业、地方标准、规范、要求与划定，有利于用户、设计院、消防监视部分、消防工程公司等有关政府部分同仁们快速、准确、全 面相识目今该产品种种生长状态和执行依据及哪些详细步伐 。
5、电动汽车、客车、公交车产品国家标准与规范
1）JT/T1240-2019《都会公共汽、电车车辆专用安 全设施手艺要求》交通运输行业标准，于2019年3月1日实验 。主要火灾防护条款摘录如下：
（1）4.9 新能源公交车辆应具有动力电池、超等电容电解液走漏检测报警装置 。
（2）9.1 发念头舱应设置自动灭火装置和温度报警系统 。报警系统应设在驾驶区内，向驾驶员提供声或光报警信号 。
（3）9.4 自动灭火装置应具备自力的控制系统，同时具备自动启动、手动启动、检测和故障报警功效 。
（4）10.电池舱自动灭火装置
10.1锂电池舱、超等电池舱、高电压装备舱等应设置有火灾报警功效和灭火功效的电池舱自动灭火装置 。
10.2当泛起险情时，整车电池断开或非断开,自动灭火装置均应能实现自动启动功效 。
10.3自动灭火装置如使用储压式防护装置，宜选用低压或中压方法 。
（5）11电池箱灭火装置
11.1新能源公交车应设置具有热失控预警、火灾报警、及火灾抑制功效的电池箱灭火装置 。
11.2电池箱灭火装置的火灾探测报警器应在监测到储能装置热失控和火情状态时，以声或光报警信号向驾驶员报警 。
11.3当爆发热失控时，电池箱灭火装置应确保热失控事故信号爆发后5min内没有爆发电池箱外部起火或爆炸 。
11.4灭火箱灭火装置的装置不应影响电池箱箱体防护品级要求 。
（5）12.1电池箱内宜装置易燃挥发物检测报警装置 。
2）CCCF/XFTT-01《电动客车锂离子动力电池箱火灾防控装置通用手艺要求》应急治理部消防产品及格评定中心行业标准，于2019年6月12日实验 。主要探测、报警、灭火条款摘录如下：
（1）5.2火灾防控装置的允许的事情温度规模-40℃~65℃ 。
（2）7.1.6.2非贮压视佯灾防控装置应切合相关防爆要求，并应获得第三方防爆证实文件 。
(3)危险源探测
7.2.1.1火灾防控装置应具备探测一氧化碳气体浓度，电池或电池组外貌温度的功效 。也可具备探测其它危险源的功效 。
7.2.1.2预警功效接纳一氧化碳气体浓度探测方法 �；鹪忠种平橹逝绶殴πв幽傻绯鼗虻绯刈橥饷参露热范ǚ椒� 。
（4）7.2.2预警功效
7.2.2.1按9.3划定的要领举行试验，一氧化碳气体浓度安 全限制临界抵达190ppm±50ppm时，应发出预警信号 。
7.2.2.3接纳其它探测方法举行预警的，应经试验确认其切合预警要求 。
（5）7.2.3火灾抑制介质喷放要求
7.2.3.1按9.3划定的要领举行试验，当电池或电池组外貌温度抵达80℃±5℃时，应在0~10S内应能通过手动和/或自动方法喷纵火灾抑制介质 。
7.2.3.4接纳其它探测形式控制火灾抑制介质喷放，应经第三方测试验证，并确定有关手艺要求 。
（6）8.2初期实体火抑制要求
a）抑制介质最先喷放后90S内杀绝明火；
b）明火杀绝后30min内不应泛起复燃征象；
c）明火杀绝后30min内，每隔3min在电池箱内点一次，不应爆发复燃或爆炸；
d）明火杀绝后30min内，除触发爆发热失控的电池外，其它电池的安 全膜片来行动；
e）明火杀绝后30min，除触发爆发热失控的电池两处测温点外，电池箱内其它测温点的温度不应大于90℃ 。
3）《停车场用电动汽车火灾防护系统》国家市场监视治理总局、国家标准化治理委员会国家标准，事情组讨论稿，主要火灾防护条款摘录如下 。因该标准是很是主要火灾防护标准，供各人提前相识和参考及提前做好预防实验防护事情：
（1）3.1停车场用电动汽车火灾防护系统，能对电动汽车火灾探测报警并爆发声光警报，对火灾车辆举行空距离离，切断其它充电电源并指示火灾车辆具备位置的火灾防护系统 。
（2）4.1区域型防护系统，在项目中自力使用的系统 。一样平常由区域型电动汽车火灾控制装置，阻火帘、电气切断装置、点型感烟火灾探测器和火灾声光报警等组成 。
(3)6.1总体要求
6.1.2阻火帘应接纳不低于800℃的无机布 。
6.1.3每个车位上方应至少设置一个点型感烟探测器 。
6.1.4每组阻火帘应能�；ひ桓鐾３滴蛔蟆⒂摇⒑�3个偏向，当车位邻侧为墙壁或车道时，也可仅�；ち匠抵涞钠� 。
6.1.6一个区域型防护系统的防控规模不凌驾12个停车位 。
6、电化学储能站与方舱消防设施国家标准与规范及准则
1）GB/T42288-2022《电化学储能电站安 全规程》国家标准，2023年7月1日实验 。主要消防设施条款，摘录如下：
(1)5.6.4电池室/舱内应设置可燃气体探测器、温感探测器、烟感探测器等火灾探测器，每个电池�？榭傻ザ郎柚锰讲馄� 。
（2）5.6.5电池室/舱外及值班室应设置气体浓度显示报警装置，电池室/舱外应设置手动火灾报警按钮、紧迫启停按钮 。
（3）5.6.8电化学储能电站应设置消防给水系统，电化学储能电站消防给水量、消火栓设计流量和适用火灾延续时间等应切合GB51048的相关划定 。
（4）5.6.10电池室/舱应设置自动灭火系统、锂离子电池室/舱自动灭火系统的*小�；さノ灰宋绯啬？�，每个电池�？榭傻ザ郎柚妹鸹鸾橹逝缤坊蛱讲馄� 。自动灭火系统应具备远程自动和应急手动自动启动功效，自动灭火系统喷射强度、喷头安排间距等设计参数应切合GB51048的相关划定 。灭火介质应具有优异的绝缘性和降温性能，自动灭火系统应知足杀绝火灾和一连抑制复燃要求 。
2）T/CEC175-2018《电化学储能系统方舱设计规范》中国电力企业联合会标准，于2018年4月1日实验 。主要消防装备条款，摘录如下：
（1）4.1 a）贮存温度-50℃~﹢70℃，事情温度-45℃~+55℃ 。
（2）5.7灭火系统
电化学储能系统方舱应设置灭火系统，并设置传感器和温度传感器 。灭灭系统应具有声光报警功效，灭火控制应具有手动和自动启动方法，灭火系统可接纳有管网和无管网形式，灭火剂贮存量设计应切合GB50370的划定，灭火系统设计喷放时间不应大于8S 。
（3）5.9方舱远程监控
电化学储能系统方舱应设置远程监控平台及信息传输通道，监控平台可通过信息传输通道对方舱及电化学储能系统实时监控 。
3）《关于大型电化学储能电站设计的10条准则及实验细则》，主要安 全步伐条款，摘录如下：
（1）准则（6）安 全可靠接纳三级防护系统，*洪流平包管储能电站安 全性 。**防护：BMS、EMS系统实时监控电池状态和储能电站系统状态，对爆发故障部分举行实时故障退出 。二级防护：合理设计防护区 。三级防护：电池舱内设置灭火装置，电池舱外设置水消防系统，配相助用储能电站灭火的*后一道防地 。
（2）实验细则（8）设置高安 全特征、完整控制战略的多级防护系统，并具备现实工程履历 。
上述产品、规范、要求认真阅读后，深信同仁们对种种锂电池类产品性能参数、施工验收、安 全预防步伐要求有一定相识了，有可靠依据泉源，并可随时查阅和深化学习了，能较好简直保你我他人民生命工业安 全！
六、锂电池火灾专家论文叙述
1、精选专家论文叙述与摘录
1）锂电池灭火剂研究希望{1}
此篇论文对锂电池火灾叙述较全 面，将多摘录论文中内容和灭火剂试验情形及论文中结论 。
锂电池储能系统火灾具有热失控升温快、热伸张速率快、易复燃、燃烧特征重大等特点，因此限制了其大规模应用 。
锂电池储能的快速生长也陪同着火灾事故的频发，近5年海内外已爆发数十起储能电站火灾事故，袒露出锂电池消防系统处置惩罚能力缺乏的问题，如：2021年4月16日北京某光储充一体化电站项目爆发火灾爆炸事故，造成1名值班职员罹难，2名消防员牺牲，1名消防员受伤，直接工业损失1660.81万元 。2019年4月19日，美国APS储能电站起火爆炸，造成4名消防员重伤 。2021年7月30日全球规模*大的锂电池储能系统之一的澳大利亚VBB电池储能项目，在初始装置和调试时代起火，导致2个电池储能系统销毁 。
锂电池火灾涉及A、B、C、D类火灾，现有的单种灭火剂很难杀绝 。别的，锂电池储能系统分为集装箱式安排，电池排列细密，常见的40尺2.5MWh储能舱内，约有6510个120Ah单体锂电池（相当于电动自行车电池容量20Ah的6倍，则相当于39060块，那重大能量不可想象），能量密度大，热失控极易伸张，爆发大宗热量给灭火带来极大阻碍 。
锂电池火灾机理与锂电池火灾基本生长历程为：在外部（机械挤压、穿刺、撞击、过充、过放、短路、电池在高温情形三种状态下事情）诱因作用下，电池内部温度升高，触发多种链式副反应，爆发大宗热量，爆发热失控 。副反应天生引燃气体与电解液蒸汽使电池壳内压力升高，导致安 全阀破碎，喷射出的高温可燃混淆气体形成喷射火灾在舱内积累，遇一点燃烧源将会爆发燃烧、爆炸 。在此历程中，每个单体电池的一直加热和热失控，在系统内一直撒播伸张，引发更多更大规模的电池燃烧与爆炸，增大火灾规模与灭火难度 。
当电池内部温度升高到80~120℃时，负极外貌的SEI膜最先剖析，并释放出热量的CO2、O2、C2H4等气体，导致电池温度继续升高，使外壳逐渐爆发鼓胀 。聚乙烯隔膜约135℃，聚丙烯隔膜约165℃，而陶瓷涂层隔膜可达240℃才融化 。
电解液在高温下，放出大宗热量，并爆发大宗H2、CO、CH4、C2H4、HF等可燃、有毒气体 。
下面先容种种灭火剂对锂电池火灾的适用情形：
（1）气体灭火剂 。气体灭火剂主要通过窒息、捕获自由基等方法举行灭火，在吸热剖析、气体历程中有一定的冷却作用，但冷却效果一样平常，气体灭火剂主要包括：CO2、七氟丙烷、全氟己酮、溴式三氟丙烯等，全氟己酮冷却效果比CO2和七氟丙烷冷却效果要好 。
论文中先容了使用344Ah锂电池模组举行测试，发明全氟己酮灭火剂可在10S内快速灭火，但对电池的冷却效果有限，约200S后爆发复燃 。又对150Ah大容量单体电池举行测试，全氟己酮能快速灭火，但60S后爆发复燃 。
种种气体灭火剂基本能够实现快速灭火，但冷却效果欠佳 。现实应用时，气体灭火剂因贮存量少，喷射时间约2~3min，无法一连冷却；别的，在锂电池舱因火灾被破损密封性欠好后，气体灭火剂易流失，会导致电池舱内灭火剂浓度低于灭火浓度，失去灭火作用 。因此无法抑制电池内部种种放热副反应举行，从而导致电池温度快速回升，爆发复燃 。
（2）液体灭火剂 。液体灭火剂主要指细水雾、泡沫灭火剂等，有着较好的冷却作用 。针对锂电池火灾，灭火效果*高的是水和泡沫 。
论文中先容了并搭建了全尺寸火灾试验平台，对9个200Ah磷酸铁锂电池模组举行灭火测试，发明高压细水雾开式灭火系统能够在108S内杀绝电池模组火灾，一连喷洒细水雾降温至80℃后，电池24h内不爆发复燃 。论文中还先容了用3%水成膜泡沫灭火剂，约2.0L/（min.㎡）强度供应47S，能够杀绝10Ah锂电池火灾，但45S后，电池爆发复燃 。这可能与泡沫难以扩散至电池内部举行直接冷却有关，也可能与泡沫供应强度过低、供应时长缺乏有关，说明锂电池灭火后也需要一连举行冷却降温，避免复燃 。
综合液体灭火剂试验所述，尤其是细水雾灭火剂有着较好的冷却效果，一连足量施加后，能够将锂电池冷却至安 全温度，而通过添加种种添加剂，可进一步提升灭火冷却效果 。然而细水雾也保存着灭火时间长、毒性气体生涯等问题 。别的，与古板能源火灾相比，储能电站火灾一旦爆发往往无法控制，只能被动用水喷淋灭火降温，而此历程针对整个储能电站，会造成所有锂电池失效无法使用，都制约着该储能舱手艺的进一步推广应用 。
（3）固体灭火剂 。主要包括干粉灭火剂、气溶胶灭火剂两类 。论文中先容，发明ABC干粉能灭火，但没有体现出显着的降温作用 。气溶胶灭火剂是小于5μm的固体颗粒疏散到气体中所形成的溶胶系统，灭火效率高于干粉灭火剂，气溶胶灭火剂对锂电池火灾适用性差，冷却性差 。
论文中先容了差别灭火剂对13008Ah锂电池包（相当于271Ah*48个单体电池组为一个电池箱）的灭火效果，发明相较于CO2和七氟丙烷，热气溶胶的冷却效果*差，复燃时间*短，对电池火灾基本无抑制作用 。
经上述试验和理论剖析可知，固体灭火剂与气体灭火剂类似，缺乏有用的冷却能力，不可阻止锂电池的复燃，因此不建议在储能系统中单独设置应用 。
（4）灭火剂的联用 。由于锂电池火灾的重大性，单种灭火剂往往无法知足高效灭火、快速冷却的需求，部分学者开展研究将全氟己酮与细水雾举行联用，锂电池起火后，首先使用全氟己酮灭火，待全氟己酮药剂用尽后，再喷洒细水雾举行冷却降温，避免复燃 �Ｉ杏醒д咛岢�CO2与细水雾举行联用，多种类型灭火剂联用，需要设置多套灭火剂投放系统，增添了装备本钱 。
GB/T42288-2022《电化学储能电站安 全规程》提出锂电池灭火剂应具备优异的冷却和绝缘性能，并能够避免复燃 。现在储能系统中普遍应用的全氟己酮、七氟丙烷等气体灭火剂有一定的灭火能力，但冷却能力缺乏，无法从基础终止电池热失控，易爆发复燃事故，干粉、气溶胶等固体灭火剂险些无冷却能力，已被公认不适用于锂电池灭火，以细水雾为代表的液体灭火剂可以通过汽化吸热，有着优异的冷却效果，但现实应用中还保存着灭火时间长、毒性气体HF天生、绝缘性能差，威胁正常电池安 全等问题 。
该论文先容，海内外对锂电池火灾试验选用的火灾规模差别，灭火装备安排方法差别，往往带来差别的结论 。该论文基本叙述清晰了，这里就不再赘述了，需详细相识此篇文章内容，请读者自己查阅 。
先容本论文结论：
（a）锂电池储能系统空间紧凑，能量密度大，若火灾初期处置惩罚不当，热失控将在系统内快速撒播 。别的，若灭火后不可对电池举行充分冷却，极易再次爆发热失控，引起复燃 。因此，现场亟需一种兼具快速灭火及冷却功效的高效灭火剂 。
（b）现有灭火剂对锂电池火灾适用性不佳 。全氟已酮、七氟丙烷等气体灭火剂有一定灭火能力,但冷却能力缺乏;干粉、气溶胶等固体灭火剂险些无冷却能力;以细水雾为代表的液体灭火剂有着优异冷却效果,但保存灭火时间长,毒性气体HF爆发、威胁正常电池安 全等问题 。
（c）灭火剂联用方法可实现优势互补,如全氟已酮与细水雾联用,划分施展灭火与冷却的优势 。但联用会增添系统重大性与建设本钱,需举行经济手艺剖析 。
（d）举行灭火试验时,火灾规模及灭火装备安排情形，直接影响测试效果 。
（e）建议开发兼具高效灭火与快速冷却功效的新型灭火剂,并统一锂电池灭火剂的试验标准
及评价标准 。
2、锂电池热失控时早期特征与参数
该论文对电动汽车锂电子电池，建设了对电池热失控三级预警监测模子：一是电池热失控温度转变；二是火焰温度；三是烟气等 。通过收罗温度、红外光源、CO或CO2浓度等性能参数建设模子 。
通过一定命目试验和总结剖析，以为锂离子电池热失控预警判断应依据以下条件：（1）监测点温度抵达情形*高温度，再增添20℃（一样平常为60~65℃）；（2）电池电压下降值凌驾初始电压25%；（3）监测点温升速率≥1℃/S，且持继3~5S以上 。若切合（1）、（3）同时或（2）、（3）同时爆发时，应判断电池组或电池箱爆发了热失控，应连忙预警，对电池组或电池组箱连忙接纳断电步伐 。
3、三元锂电池过充诱导燃烧特征的试验研究{2}
该论文选取软包三元锂电池为试验工具，锂离子单体电池形状尺寸为232mm*160mm*9.5mm，电压为4.2V，容量为38Ah，三元锂电池模组接纳32片锂电池单体串联组成 。
三元锂电池单体过充电热失控历程
|
时间（分/秒） |
事务与特征 |
|
00:00 |
最先充电 |
|
33:11 |
锂电池爆发微鼓胀 |
|
35:14 |
锂电池爆发显着鼓胀 |
|
36:45 |
锂电池爆发重大鼓胀，并有少量白色烟气溢出 |
|
37:17 |
锂电池底部泛起喷射火焰，此时充电机自动关闭 |
|
37:19 |
锂电池底呈三面喷射火 |
|
37:47 |
火焰显着缩短，呈稳固燃烧 |
|
38:48 |
火焰熄灭 |
试验结论：
（1）三元锂电池的燃烧历程分为鼓胀、冒烧、燃烧三个阶段，锂电池火焰呈喷射形式，燃烧强度大、燃烧速率快，火焰*高温度约为750℃ 。
（2）三元锂电池热失控天生CO、SO2、THC等气体，其中CO的体积份数目高，凌驾1×10-2；THC次之，约为2×10-3；SO2*少 。
（3）三元锂电池模组过充条件下，会爆发显着的热失控扩散，火灾前期的热扩散速率较快，每个单位电池距离时间约2 0S，*终导致32片所有锂电池单体爆发燃烧 。
参考文献
{1}《锂电池灭火剂研究希望》程怡玮、郎需庆、焦金庆、张广文，揭晓“专论与综述”2023年第23卷第8期 。
{2}《三元锂电池过充诱导燃烧特征的试验研究》张磊、张青颖、黄昊、张永丰、曹丽英、胡成，揭晓于“消防理论研究”刊物 。
注：本文章分为上、中、下三篇，本篇上与“上篇：概述、锂电池结构、火灾特点”文章相毗连，下与“下篇：灭火试验、设计新理念，计划与步伐”文章承接 。
收稿日期：2024-5-8； 修他日期：2024-8-30
作者简介：朱劲武，男，千亿国际，主要从事气体灭火系统研发、生产销售事情 。
作者地点：北京市北京经济手艺开发区荣京东街17号
作者邮编：100176，电话：13910793712
注：本文章和内容版权归朱劲武所有，任何单位和小我私家均不得盗链、转载，若有需要转载或引用请注明作者姓名和单位名称，违者将追究执法责任 。
