लिथियम ब्याट्रीको सुरक्षा सधैं उद्योग मा एक चिन्ता भएको छ। तिनीहरूको विशेष भौतिक संरचना र जटिल परिचालन वातावरणको कारण, एक पटक आगो दुर्घटना हुन्छ, यसले उपकरणको क्षति, सम्पत्ति क्षति, र हताहत पनि निम्त्याउँछ। लिथियम ब्याट्रीमा आगो लागेपछि, डिस्पोजल गाह्रो हुन्छ, लामो समय लाग्छ, र प्रायः ठूलो मात्रामा विषाक्त ग्याँसहरूको उत्पादन समावेश गर्दछ। तसर्थ, समयमै आगो निभाउने कार्यले प्रभावकारी रूपमा आगोको फैलावटलाई नियन्त्रण गर्न, व्यापक आगोबाट बच्न र कर्मचारीहरूलाई भाग्न थप समय प्रदान गर्न सक्छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको थर्मल रनअवे प्रक्रियाको क्रममा, धुवाँ, आगो, र विस्फोट पनि प्रायः हुन्छ। त्यसकारण, थर्मल रनवे र डिफ्युजन समस्यालाई नियन्त्रण गर्नु लिथियम ब्याट्री उत्पादनहरूले प्रयोगको प्रक्रियामा सामना गर्ने मुख्य चुनौती भएको छ। सही आगो निभाउने प्रविधि छनोट गर्नाले ब्याट्री थर्मल रनअवेको थप फैलावटलाई रोक्न सक्छ, जुन आगोको घटनालाई दबाउनको लागि ठूलो महत्त्व हो।

यस लेखले बजारमा हाल उपलब्ध मुख्यधाराको आगो निभाउने उपकरणहरू र निभाउने संयन्त्रहरू प्रस्तुत गर्नेछ, र विभिन्न प्रकारका आगो निभाउने साधनहरूको फाइदा र बेफाइदाहरूको विश्लेषण गर्नेछ।

आगो निभाउने को प्रकार

हाल, बजारमा आगो निभाउने उपकरणहरू मुख्यतया ग्यास आगो निभाउने, पानीमा आधारित आगो निभाउने, एरोसोल आगो निभाउने, र सुख्खा पाउडर आगो निभाउनेहरूमा विभाजित छन्। तल प्रत्येक प्रकारको आगो निभाउने उपकरणको कोड र विशेषताहरूको परिचय छ.

Perfluorohexane: Perfluorohexane OECD र US EPA को PFAS सूचीमा सूचीबद्ध गरिएको छ। तसर्थ, आगो निभाउने एजेन्टको रूपमा perfluorohexane को प्रयोगले स्थानीय कानून र नियमहरूको पालना गर्नुपर्छ र वातावरणीय नियामक एजेन्सीहरूसँग कुराकानी गर्नुपर्छ। थर्मल विघटनमा परफ्लुरोहेक्सेनका उत्पादनहरू हरितगृह ग्यासहरू भएकाले, यो लामो समयसम्म, ठूलो मात्रामा, निरन्तर छर्कनको लागि उपयुक्त छैन। यसलाई पानी स्प्रे प्रणाली संग संयोजन मा प्रयोग गर्न सिफारिस गरिएको छ।

Trifluoromethane:Trifluoromethane एजेन्टहरू केवल केहि उत्पादकहरू द्वारा उत्पादन गरिन्छ, र यस प्रकारको आगो निभाउने एजेन्टलाई नियमन गर्ने कुनै विशेष राष्ट्रिय मापदण्डहरू छैनन्। मर्मत लागत उच्च छ, त्यसैले यसको प्रयोग सिफारिस गरिएको छैन।

हेक्साफ्लोरोप्रोपेन:यो निभाउने एजेन्ट प्रयोगको क्रममा यन्त्रहरू वा उपकरणहरूलाई क्षति पुर्‍याउने खतरा हुन्छ, र यसको ग्लोबल वार्मिङ पोटेन्शियल (GWP) अपेक्षाकृत उच्च छ। तसर्थ, हेक्साफ्लोरोप्रोपेन मात्र संक्रमणकालीन आगो निभाउने एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

हेप्टाफ्लोरोप्रोपेन:हरितगृह प्रभावका कारण, यो बिस्तारै विभिन्न देशहरूले प्रतिबन्धित गर्दैछ र उन्मूलनको सामना गर्नेछ। हाल, हेप्टाफ्लोरोप्रोपेन एजेन्टहरू बन्द गरिएको छ, जसले मर्मतसम्भारको क्रममा अवस्थित हेप्टाफ्लोरोप्रोपेन प्रणालीहरू रिफिल गर्नमा समस्या निम्त्याउनेछ। त्यसैले, यसको प्रयोग सिफारिस गरिएको छैन।

अक्रिय ग्यास:IG 01, IG 100, IG 55, IG 541 लगायत, जसमध्ये IG 541 अधिक व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ र अन्तर्राष्ट्रिय रूपमा हरियो र पर्यावरण अनुकूल आगो निभाउने एजेन्टको रूपमा मान्यता प्राप्त छ। यद्यपि, यसमा उच्च निर्माण लागत, ग्यास सिलिन्डरको उच्च माग, र ठूलो ठाउँ ओगटेको बेफाइदाहरू छन्।

पानी आधारित एजेन्ट:राम्रो पानीको धुंध आगो निभाउने उपकरणहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र तिनीहरूसँग उत्कृष्ट शीतलन प्रभाव छ। यो मुख्यतया किनभने पानीमा ठूलो विशिष्ट ताप क्षमता हुन्छ, जसले छिटो ठूलो मात्रामा तातो अवशोषित गर्न सक्छ, ब्याट्री भित्र प्रतिक्रिया नगरिएका सक्रिय पदार्थहरूलाई चिसो पार्न सक्छ र यसरी थप तापक्रम वृद्धिलाई रोक्छ। यद्यपि, पानीले ब्याट्रीहरूलाई महत्त्वपूर्ण क्षति पुर्‍याउँछ र इन्सुलेट गर्दैन, जसले गर्दा ब्याट्री सर्ट सर्किट हुन्छ।

एरोसोल:यसको वातावरणीय मित्रता, गैर-विषाक्तता, कम लागत, र सजिलो मर्मतका कारण, एयरोसोल मुख्यधारा आगो निभाउने एजेन्ट भएको छ। यद्यपि, चयन गरिएको एरोसोलले संयुक्त राष्ट्रका नियमहरू र स्थानीय कानून र नियमहरूको पालना गर्नुपर्छ, र स्थानीय राष्ट्रिय उत्पादन प्रमाणीकरण आवश्यक छ। यद्यपि, एरोसोलहरूमा चिसो क्षमताको कमी हुन्छ, र तिनीहरूको प्रयोगको क्रममा, ब्याट्रीको तापक्रम अपेक्षाकृत उच्च रहन्छ। आगो निभाउने एजेन्टले रिलिज गर्न बन्द गरेपछि, ब्याट्री पुन: सक्रिय हुने सम्भावना हुन्छ.

आगो निभाउने साधनको प्रभावकारिता

चीनको युनिभर्सिटी अफ साइन्स एण्ड टेक्नोलोजीको स्टेट की ल्याबोरेटरी अफ फायर साइन्सले ३८ए लिथियम-आयन ब्याट्रीमा एबीसी ड्राई पाउडर, हेप्टाफ्लोरोप्रोपेन, पानी, परफ्लुरोहेक्सेन र CO2 आगो निभाउने प्रभावहरूको तुलना गर्ने अध्ययन गरेको थियो।

आगो निभाउने प्रक्रिया तुलना

एबीसी ड्राई पाउडर, हेप्टाफ्लोरोप्रोपेन, पानी, र पर्फ्लुरोहेक्सेनले ब्याट्रीको आगोलाई बिना पुन: निभाउन सक्छ। यद्यपि, CO2 आगो निभाउने उपकरणहरूले ब्याट्रीको आगोलाई प्रभावकारी रूपमा निभाउन सक्दैन र पुन: पुनरुत्थान हुन सक्छ।

आगो दमन परिणामहरूको तुलना

थर्मल रनअवे पछि, आगो निभाउने कार्य अन्तर्गत लिथियम ब्याट्रीहरूको व्यवहारलाई लगभग तीन चरणहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ: चिसो चरण, द्रुत तापक्रम वृद्धिको चरण, र ढिलो तापक्रम गिरावटको चरण।

पहिलो चरणचिसो अवस्था हो, जहाँ आगो निभाउने यन्त्र रिलिज भएपछि ब्याट्रीको सतहको तापक्रम घट्छ। यो मुख्यतया दुई कारणले गर्दा हो:

• ब्याट्री भेन्टिङ्ग: लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको थर्मल भाग्नु अघि, ब्याट्री भित्र ठूलो मात्रामा अल्केन र CO2 ग्यास जम्मा हुन्छ। जब ब्याट्री यसको दबाव सीमामा पुग्छ, सुरक्षा भल्भ खोल्छ, उच्च-दबाव ग्यास जारी गर्दछ। यो ग्यासले ब्याट्री भित्रका सक्रिय पदार्थहरू बाहिर निकाल्छ र ब्याट्रीलाई केही कूलिङ इफेक्ट पनि प्रदान गर्छ।
• आगो निभाउने यन्त्रको प्रभाव: आगो निभाउने यन्त्रको शीतलन प्रभाव मुख्यतया दुई भागबाट आउँछ: चरण परिवर्तनको समयमा गर्मी अवशोषण र रासायनिक अलगाव प्रभाव। चरण परिवर्तन ताप अवशोषणले ब्याट्रीद्वारा उत्पन्न तापलाई प्रत्यक्ष रूपमा हटाउँछ, जबकि रासायनिक अलगाव प्रभावले रासायनिक प्रतिक्रियाहरूलाई अवरोध गरेर अप्रत्यक्ष रूपमा ताप उत्पादनलाई कम गर्छ। पानीमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण शीतलन प्रभाव छ किनभने यसको उच्च विशिष्ट ताप क्षमताको कारणले यसले ठूलो मात्रामा गर्मीलाई द्रुत रूपमा अवशोषित गर्न अनुमति दिन्छ। Perfluorohexane पछ्याउँछ, जबकि HFC-227ea, CO2, र ABC ड्राई पाउडरले महत्त्वपूर्ण शीतलन प्रभावहरू देखाउँदैन, जुन आगो निभाउनेहरूको प्रकृति र संयन्त्रसँग सम्बन्धित छ।

दोस्रो चरण छिटो तापक्रम बृद्धि हुने अवस्था हो, जहाँ ब्याट्रीको तापक्रम यसको न्यूनतम मानबाट चरम स्तरमा बढ्छ। आगो निभाउने यन्त्रहरूले ब्याट्री भित्रको विघटन प्रतिक्रियालाई पूर्ण रूपमा रोक्न नसक्ने हुनाले, र धेरै जसो आगो निभाउने यन्त्रहरूमा कम शीतलन प्रभावहरू हुन्छन्, ब्याट्रीको तापक्रमले विभिन्न आगो निभाउनेहरूका लागि लगभग ठाडो माथिको प्रवृत्ति देखाउँछ। छोटो अवधिमा, ब्याट्रीको तापक्रम यसको शिखरमा पुग्छ.

यस चरणमा, ब्याट्री तापक्रममा वृद्धिलाई रोक्न विभिन्न आगो निभाउने साधनहरूको प्रभावकारितामा महत्त्वपूर्ण भिन्नता छ। घट्दो क्रममा प्रभावकारिता पानी > perfluorohexane > HFC-227ea > ABC ड्राई पाउडर > CO2 हो। जब ब्याट्रीको तापक्रम बिस्तारै बढ्छ, यसले ब्याट्री आगोको चेतावनीको लागि थप प्रतिक्रिया समय र अपरेटरहरूको लागि थप प्रतिक्रिया समय प्रदान गर्दछ।

निष्कर्ष

1. CO2: CO2 जस्ता आगो निभाउने यन्त्रहरू, जसले मुख्य रूपमा निसास्सना र अलगावद्वारा कार्य गर्दछ, ब्याट्रीको आगोमा कम निरोधात्मक प्रभावहरू छन्। यस अध्ययनमा, CO2 सँग गम्भीर पुनरावृत्ति घटना भयो, यसलाई लिथियम ब्याट्री आगोको लागि अनुपयुक्त बनाउँदै।
2. ABC ड्राई पाउडर / HFC-227ea: ABC ड्राई पाउडर र HFC-227ea आगो निभाउने उपकरणहरू, जसले मुख्य रूपमा अलगाव र रासायनिक दमन मार्फत कार्य गर्दछ, आंशिक रूपमा ब्याट्री भित्रको चेन प्रतिक्रियाहरूलाई केही हदसम्म रोक्न सक्छ। तिनीहरूसँग CO2 भन्दा थोरै राम्रो प्रभाव छ, तर तिनीहरूमा शीतलन प्रभावहरू छैनन् र ब्याट्रीमा आन्तरिक प्रतिक्रियाहरूलाई पूर्ण रूपमा रोक्न सक्दैन, ब्याट्रीको तापक्रम अझै पनि आगो निभाउने यन्त्र रिलिज भएपछि द्रुत रूपमा बढ्छ।
3. Perfluorohexane: Perfluorohexane ले ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिक्रियालाई मात्र रोक्दैन तर वाष्पीकरण मार्फत तातो पनि अवशोषित गर्दछ। तसर्थ, ब्याट्री आगो मा यसको अवरोध प्रभाव अन्य आगो निभाउने भन्दा राम्रो छ।
4. पानी: सबै आगो निभाउनेहरू मध्ये, पानीको सबैभन्दा स्पष्ट आगो निभाउने प्रभाव छ। यो मुख्यतया किनभने पानी एक ठूलो विशिष्ट गर्मी क्षमता छ, यो छिटो गर्मी को एक ठूलो मात्रा अवशोषित गर्न अनुमति दिन्छ। यसले ब्याट्री भित्र प्रतिक्रिया नगरिएका सक्रिय पदार्थहरूलाई चिसो पार्छ, जसले गर्दा थप तापक्रम वृद्धिलाई रोक्छ। यद्यपि, पानीले ब्याट्रीहरूलाई महत्त्वपूर्ण क्षति पुर्‍याउँछ र कुनै इन्सुलेशन प्रभाव छैन, त्यसैले यसको प्रयोग अत्यन्त सावधान हुनुपर्छ।

हामीले के रोज्नुपर्छ?

हामीले हाल बजारमा धेरै ऊर्जा भण्डारण प्रणाली निर्माताहरूले प्रयोग गर्ने आगो सुरक्षा प्रणालीहरूको सर्वेक्षण गरेका छौं, मुख्य रूपमा निम्न आगो निभाउने समाधानहरू प्रयोग गर्दै:

• Perfluorohexane + पानी
• एरोसोल + पानी

त्यो देख्न सकिन्छsynergistic आगो निभाउने एजेन्टहरू लिथियम ब्याट्री निर्माताहरूको लागि मुख्यधारा प्रवृत्ति हो। Perfluorohexane + Water लाई उदाहरणको रूपमा लिएर, Perfluorohexane ले चाँडै खुला आगो निभाउन सक्छ, ब्याट्रीसँग राम्रो पानीको धुवाँको सम्पर्कलाई सहज बनाउँछ, जबकि राम्रो पानीको धुंधले यसलाई प्रभावकारी रूपमा चिसो पार्न सक्छ। एकल आगो निभाउने एजेन्टको तुलनामा सहकारी सञ्चालनमा राम्रो आगो निभाउने र शीतलन प्रभावहरू छन्। हाल, EU को नयाँ ब्याट्री नियमनले उपलब्ध आगो निभाउने एजेन्टहरू समावेश गर्न भविष्यको ब्याट्री लेबलहरू आवश्यक छ। उत्पादकहरूले पनि उनीहरूको उत्पादनहरू, स्थानीय नियमहरू, र प्रभावकारिताको आधारमा उपयुक्त आगो निभाउने एजेन्ट छनौट गर्न आवश्यक छ।