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文檔簡介

孔純放武衛(wèi)忠鋰離子電池全生命周期消防安全事故處置鋰電池產(chǎn)品全生命周期著火事故處理建議鋰離子電池失效原理鋰電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)鋰電池應(yīng)用鋰電池產(chǎn)品爆炸傷害、產(chǎn)氫計算分析01鋰電池應(yīng)用鋰電池應(yīng)用鋰電池的應(yīng)用4鋰離子電池分類泄壓閥類別特點說明按使用領(lǐng)域消費電子類對安全和體積密度要求最高動力電池類對各方面的綜合性能要求最高儲能電池類對安全、價格和壽命最敏感按外包裝類型方殼類密封性好,結(jié)構(gòu)強軟包類Al塑膜熱封,設(shè)計靈活圓柱類標準化高,系統(tǒng)集成難度大按材料類型按正極材料:鈷酸鋰(LCO)、三元(NMC)、磷酸亞鐵鋰(LFP)、錳酸鋰(LMnO)按負極材料:石墨、軟碳、硬碳、鈦酸鋰、硅和金屬鋰等鋰電池的應(yīng)用5乘用車商用車二輪車物流車重卡環(huán)衛(wèi)車特種車船舶車輛應(yīng)用鋰電池的應(yīng)用6儲能應(yīng)用魯能海西州多能互補示范項目·儲能電站規(guī)模:50MW/100MWh功能:虛擬同步控制、跟蹤發(fā)電計劃、

支持二次調(diào)頻電網(wǎng)側(cè)用電側(cè)微網(wǎng)發(fā)電側(cè)晉江百兆瓦時級儲能電站規(guī)模:30MW/108MWh功能:新能源消納、調(diào)峰、調(diào)頻國貿(mào)大廈儲能項目規(guī)模:一期250kW/600kWh

二期750kW/1,978kWh功能:削峰填谷、后備供電、增容、

緩解電網(wǎng)壓力光儲充檢智能充電站電動汽車快充電池在線檢測儲能服務(wù),降本增效V2G(Vehicle

to

Grid),增加收益可再生能源接入,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)02鋰電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電芯結(jié)構(gòu)及防爆閥設(shè)計8頂蓋貼片頂蓋及密封釘頂支架軟連接JR裸電芯(JellyRoll)裸電芯絕緣片Mylar底托板鋁殼藍膜負極正極鋁殼絕緣層防爆閥圓柱電池方形電池電芯結(jié)構(gòu)及防爆閥設(shè)計9模組結(jié)構(gòu)10頂蓋絕緣片板線束板電芯側(cè)板端板底板BC2電池包結(jié)構(gòu)及防爆閥設(shè)計11箱蓋模組銅巴模組壓條Busbar模組鋼帶電芯加熱膜水冷下箱體FPCCSC一體化面板防爆閥低壓連機器端板面板支架密封墊模組保護罩加熱膜模組下箱體高壓連接器MSD高壓連接銅巴CSC箱蓋FPC鎂端板BC3以上汽榮威為例,電池包安裝在汽車底盤位置,對應(yīng)的防爆閥安裝在電池包后側(cè);其他品牌車輛待與實物核對。電池包在車輛底盤位置與方向防爆閥在電池包的位置常見新能源車車輛防爆閥一般位于電池包后方131

個主控箱17個電箱儲能電柜結(jié)構(gòu)及防爆閥設(shè)計BC2風冷電柜BC2電氣原理14儲能電柜結(jié)構(gòu)及防爆閥設(shè)計BC2液冷電柜BC2電氣原理15儲能電柜結(jié)構(gòu)及防爆閥設(shè)計維度風冷電柜液冷電柜備注產(chǎn)品設(shè)計標準GB/T36276GB/T36276IEC62619/61477UL1973UL9540ANFP855風冷電柜—基于1000V/DC設(shè)計液冷電柜—基于1500V/DC設(shè)計,安全設(shè)計余量大電氣安全設(shè)計1、電箱無維護開關(guān)2、電箱無Fuse3、主控箱不是250KA分段能力Fuse1、電箱有維護開關(guān)2、電箱有Fuse3、主控箱采用250KA分段能力Fuse電箱+主控箱+匯流柜分段能力BMS安全設(shè)計NA有兩者硬件設(shè)計基本相同,軟件安全策略不同消防安全設(shè)計無1、安全設(shè)計—電池倉與電氣倉分倉設(shè)計,降低電池倉拉弧風險2、耐火等級—單柜可耐壓2小時3、單柜實時檢測—溫、煙、氣多重檢測4、火災(zāi)擬制—單柜配置氣溶膠5、防爆設(shè)計—實際測試顯示內(nèi)部爆燃后柜門可自動攤開單柜火災(zāi)擬制+外部二次消防,可確保不會引燃相鄰電柜可靠性驗證無高壓回路中關(guān)鍵物料已完成可靠性測試評估,絕緣耐壓、阻燃性能滿足20年安全使用要求03鋰離子電池失效原理鋰離子電池失效原理鋰離子電池工作原理17失效的可能原因及現(xiàn)象18失效原因失效現(xiàn)象漏液冒煙起火爆炸電器濫用過充,內(nèi)短路機械濫用針刺、沖擊、振動、擠壓、跌落熱失控火燒、高溫加熱失效的可能原因熱失控機理失效及熱失控機理圖解20電解液鋰鹽和有機溶劑(燃點:≈130℃)電解液爆炸極限:碳酸二甲酯:4.22%-12.87%碳酸二乙酯:爆炸極限:1.4%-11%隔膜PE/PP(融點:120·136℃)負極“嵌鋰”石墨鋰離子電池正極Li1-xMO2過渡金屬層氧化物(三元)橄欖石磷酸鹽材料(磷酸鐵鋰)氧化劑可燃物溫度電能→熱能內(nèi)部短路:燃燒失效及熱失控機理圖解21短路熱引發(fā)熱失控SEI膜分解100-150℃電解質(zhì)分解150-200℃正極相關(guān)反應(yīng)200-300℃嵌鋰態(tài)負極相關(guān)反應(yīng)200-300℃

通過吉布斯自由能變化,確認鋰離子電池所含電能

電池內(nèi)部SEI膜、正極活性材料熱分解反應(yīng)所釋放焓變失效及熱失控機理圖解22NMC的釋熱量超過LFP的5倍6.6℃/sMaxtemperaturerisingrate153.9℃/sMaxtemperaturerisingrate熱失控后的燃燒特性23CO\HF為有毒氣體,火場滅火/救援必須佩戴好PPE消防突擊隊著正壓式呼吸器其它應(yīng)急小組成員著自救式呼吸器或全面罩毒理性信息CO:LC50(半數(shù)致死量):1807ppm4小時(大鼠吸入)HF:LC50(半數(shù)致死量):1044mg/m3(大鼠吸入)=1276ppm(25℃、0.1MPa)電池在冒煙/著火過程中釋放能量的同時,還伴隨著顆粒物和氣體的釋放。顆粒物主要是碳和氧化物顆粒,形狀各異,粒徑大多在10μm電解液燃燒氣體中可檢測到CO2、CO、HF、低碳烷烴類氣體的存在,其中CO2占比在90%燃燒迅速持續(xù)時間長易復燃三元電芯過充,剛出現(xiàn)明火時使用干粉、氣體滅火劑滅火效果。熱失控后的燃燒特性氣體滅火器滅火干粉滅火器滅火干粉滅火劑滅火后1分14秒后復燃氣體滅火劑滅火后38秒后復燃參考文獻:上消所研究數(shù)據(jù),電動汽車消防安全系列標準宣貫會議,2018.三元電池在敞開環(huán)境中的滅火實驗24熱失控后的燃燒特性參考文獻:上消所研究數(shù)據(jù),電動汽車消防安全系列標準宣貫會議,2018.煙霧在密閉空間匯聚,有閃燃風險煙霧快速擴散,致能見度降低2504鋰電池產(chǎn)品爆炸傷害及產(chǎn)氫計算分析鋰電池產(chǎn)品爆炸傷害、產(chǎn)氫計算分析爆炸傷害計算模型

參考《天然氣管道泄露爆炸后果評價模型對比分析》,有如下定義:死亡區(qū)半徑:該區(qū)域內(nèi)的人員如缺少防護,則認為將無例外地蒙受嚴重傷害或死亡。重傷區(qū)半徑:該區(qū)內(nèi)的人員如缺少防護,則絕大多數(shù)將遭受嚴重傷害,極少數(shù)人可能死亡或受輕傷。它要求的沖擊波峰值超壓為44000Pa。輕傷區(qū)半徑:該區(qū)內(nèi)的人員如缺少防護,則絕大多數(shù)人員將遭受輕微傷害,少數(shù)人將受重傷或平安無事,死亡的可能性極小。它要求的沖擊波峰值超壓為17000Pa。財產(chǎn)損失半徑:財產(chǎn)損失圈內(nèi)所有財產(chǎn)全部損壞的價值,約為本次爆炸財產(chǎn)損失的價值總和沖擊波超壓對人體的傷害效應(yīng)破壞類型及其作用超壓[11](KPa)超壓[10](KPa)備注輕微損傷絕大部分人員輕微損傷20-3017本報告計算采用參考文獻[10]

重傷聽覺器官損傷或骨折30-5044內(nèi)臟嚴重損傷或死亡50-100死亡大部分人員死亡>100/27電動汽車爆炸傷害計算

計算1、10、20、40、50、75、100、150、200、250、300、350、400KWh電量分別對應(yīng)鐵鋰各型號電芯數(shù)量及各型號電芯爆炸半徑計算1、10、20、50、75、100KWh電量分別對應(yīng)三元各型號電芯數(shù)量及各型號電芯爆炸半徑鐵鋰電池、100KWh電量:初始安全距離≥21m,判斷火勢情況,結(jié)合可燃氣體濃度探測情況,逐步向15m、12m、10m、8m、5m范圍內(nèi)壓制滅火。三元電池、100KWh電量:初始安全距離≥31m,判斷火勢情況,結(jié)合可燃氣體濃度探測情況,逐步向23m、18m、14m、11m、7m范圍內(nèi)壓制滅火。根據(jù)消防指戰(zhàn)員配備的防護裝置,依據(jù)此工程參數(shù),制定詳細作戰(zhàn)方案和推進策略。各電量換算各型號三元電池爆炸半徑(理論)電量(KWh)電量換算各型號三元電池數(shù)量R1-按完整電芯計算死亡半徑R2-按完整電芯計算重傷半徑R3-按完整電芯計算輕傷半徑R4-按完整電芯計算財產(chǎn)損失半徑195Ah153AhNCM811NCM52311.592.031.013.656.550.311015.9320.32.377.8514.111.452031.8540.63.079.9017.772.315079.5161.3854.3113.4324.124.2575119.25242.07755.0015.3727.615.57100159.26202.985.5716.9230.396.74各電量換算各型號磷酸鐵鋰電池爆炸半徑(理論)電量(KWh)電量換算各型號磷酸鐵鋰電池數(shù)量R1-按完整電芯計算死亡半徑R2-按完整電芯計算重傷半徑R3-按完整電芯計算輕傷半徑R4-按完整電芯計算財產(chǎn)損失半徑280Ah202AhLFPLFP11.111.540.662.464.420.311011.0915.371.545.309.531.452022.1830.751.986.6812.002.315055.5085.472.799.0716.294.257583.25128.213.2410.3818.655.56100110.91153.743.6011.4320.526.73150166.50231.004.1813.0823.498.79200222.00308.004.6514.4025.8610.61350388.50539.005.7217.3531.1615.16400444.00616.006.0118.1432.5816.4628電動汽車爆炸傷害計算常見新能源車電量換算為對應(yīng)體系電芯的爆炸半徑電池類型車型車型電量常見新能源車電量換算理論爆炸半徑備注R1-按完整電芯計算死亡半徑R2-按完整電芯計算重傷半徑R3-按完整電芯計算輕傷半徑R4-按完整電芯計算財產(chǎn)損失半徑磷酸鐵鋰電池轎車特斯拉model3602.989.6417.314.79數(shù)據(jù)來源:“汽車之家”網(wǎng)站內(nèi)公開的參數(shù)配置小鵬P555.52.909.3916.874.55比亞迪秦47.52.738.9216.014.10商用車奔馳EQS111.83.7511.8621.307.24比亞迪漢85.43.4010.8419.476.06阿圖柯71.83.1910.2318.385.40中巴宇通T7155.594.2413.2423.789.01大巴比亞迪B12D電動大巴3555.7517.4331.3115.30重卡紅巖杰獅子H6重卡2825.2816.1429.0013.24三元鋰電池轎車蔚來ET71005.5716.9230.396.74大眾ID.4CROZZ55.74.4813.9225.014.56理想L944.54.1312.9223.203.93問界M5403.9712.4722.393.66鐵鋰電池車輛:以小鵬P5車型為例,其死亡半徑R1、重傷半徑R2、輕傷半徑R3、財損半徑R4分別為2.90m、9.39m、16.87m、4.55m。三元電池車輛:以大眾ID.4CROZZ為例,其死亡半徑R1、重傷半徑R2、輕傷半徑R3、財損半徑R4分別為4.48m、13.92m、25.01m、4.56m。根據(jù)消防指戰(zhàn)員配備的防護裝置,依據(jù)此工程參數(shù),制定詳細作戰(zhàn)方案和推進策略。29儲能集裝箱爆炸傷害計算下述計算模型可應(yīng)用于儲能電柜火災(zāi)應(yīng)急處置過程消防員逐步壓制火情的安全距離參考。其中風冷儲能電柜火災(zāi)滅火安全距離參考值如下:①20尺集裝箱:初始安全距離≥38m,判斷火勢情況,結(jié)合可燃氣體濃度探測情況,逐步向30m、25m、17m、8m范圍內(nèi)壓制滅火。

②40尺集裝箱:初始安全距離≥60m,判斷火勢情況,結(jié)合可燃氣體濃度探測情況,逐步向47m、40m、28m、13m范圍內(nèi)壓制滅火。根據(jù)消防指戰(zhàn)員配備的防護裝置,依據(jù)此工程參數(shù),制定詳細作戰(zhàn)方案和推進策略。20尺、40尺預(yù)制艙式風冷儲能電柜理論爆炸安全半徑計算電芯數(shù)量

(個)電芯數(shù)量(個)W-電芯總質(zhì)量(kg)電量

(KWh)物料類別Qv-電芯單位質(zhì)量燃燒熱值(KJ/Kg))WTNT-換算TNT當量(KG)WTNT=0.0000127*W*QvR1-死亡半徑

(m)R2-重傷半徑

(m)R3-輕傷半徑

(m)R4-財產(chǎn)損失半徑

(m)20尺集裝箱電芯個數(shù):6721%電芯:6.7235.53546.05875完整電芯3675.391.661.274.488.050.4410%電芯:67.2355.35460.5875完整電芯3675.3916.592.989.6517.33

2.0430%電芯:210.61066.062181.7625完整電芯3675.3949.784.4813.9225.00

4.2450%電芯:3361776.77302.9375完整電芯3675.3982.975.4116.5029.645.95100%電芯:6723553.54605.875完整電芯3675.39165.957.0020.7937.359.4540尺集裝箱電芯個數(shù):26881%電芯:26.88142.141424.235完整電芯3675.396.642.137.1112.771.1110%電芯:268.81421.414242.35完整電芯3675.3966.384.9915.3227.525.1330%電芯:806.44264.242727.05完整電芯3675.39199.147.4922.1039.6910.6750%電芯:13447107.071211.75完整電芯3675.39331.899.0426.2047.0514.98100%電芯:268814214.142423.5完整電芯3675.39663.7911.6933.0159.2823.6530儲能集裝箱觸水產(chǎn)氫計算模擬計算20尺風冷儲能集裝箱內(nèi),假定所有電柜均浸水且未通風換氣,產(chǎn)氫計算如下:水質(zhì)電柜絕緣工況單個儲能電柜產(chǎn)氫速率(mL/s)

按極端條件:

Umax=1497.6V

T=90℃

20尺集裝箱內(nèi)氫氣濃度

按極端條件:(1)內(nèi)部通風失效,無通風;(2)儲能電柜完全浸水

氫氣爆炸下限為4%,氫氣濃度≥4%有爆炸風險溫箱內(nèi)除去設(shè)施后空余體積(m3)儲能電柜數(shù)量1小時撲救2小時撲救3小時撲救氫氣濃度氫氣濃度氫氣濃度自來水電柜絕緣保護0.148.930.02%0.03%0.05%電柜絕緣保護破壞,電箱保護0.168.930.02%0.04%0.06%電柜、電箱絕緣保護均破壞0.968.930.12%0.23%0.35%海水電柜絕緣保護5.48.930.66%1.31%1.97%電柜絕緣保護破壞,電箱保護6.568.930.80%1.59%2.39%電柜、電箱絕緣保護均破壞28.78.933.48%6.97%10.45%30%KOH溶液電柜絕緣保護29.128.933.53%7.07%10.60%電柜絕緣保護破壞,電箱保護141.448.9317.16%34.33%51.49%電柜、電箱絕緣保護均破壞449.288.9354.52%109.04%163.56%31海水撲救存在部分爆炸風險:處于電柜絕緣保護狀態(tài)和電柜破壞、電箱保護2種情況下,產(chǎn)生的氫氣濃度均小于爆炸下限(4%),無安全問題;處于電柜破壞,電箱破壞情況下(%LEL>1),產(chǎn)生的氫氣濃度均大于爆炸下限(4%),有安全問題。自來水撲救不會產(chǎn)生爆炸風險:自來水水質(zhì)滅火在1h,2h,3h持續(xù)產(chǎn)氫情況下,產(chǎn)生的氫氣濃度均小于爆炸下限(4%),無安全問題。30%KOH溶劑撲救會產(chǎn)生爆炸風險:工業(yè)堿水水質(zhì)滅火在1h,2h,3h持續(xù)產(chǎn)氫情況下,產(chǎn)生的氫氣濃度,均大于爆炸下限(4%),安全風險極大。05鋰電池產(chǎn)品全生命周期著火事故處理指導鋰電池產(chǎn)品全生命周期著火事故處理建議鋰離子電池產(chǎn)品著火事故處理指導總論33產(chǎn)品類型火災(zāi)危險性描述消防應(yīng)急處置要點適用場景通用風險特殊性風險通用處置要點特殊處置要點車輛儲能運輸倉儲電芯充放電過程,可能由于過充、電芯內(nèi)有顆粒刺破隔離膜等原因?qū)е码娦緝?nèi)短路冒煙著火可能受外力撞擊導致電芯內(nèi)部短路著火熱失控后釋放大量可燃性、有毒煙氣,存在爆炸、中毒風險/穿戴全套消防服、佩戴防毒口罩等勞保用品火災(zāi)初期使用水基滅火器滅火,火勢未能控制、蔓延后,使用消防水撲救進入火場前充分排煙,并探測可燃氣體,防止易燃氣體聚積形成爆炸性環(huán)境撲救時站位上風側(cè),同時與著火點保持適當間距/NANA√√模組//NANA√√電池包電芯位于電池包內(nèi)部,電池包整體位于車輛底盤位置,消防水未能直接接觸,滅火效能降低熱失控后煙氣大量釋放,短時間內(nèi)達爆炸下限,存在爆炸風險根據(jù)電池包電量估算爆炸傷害半徑,作戰(zhàn)時根據(jù)此工程參數(shù),采取逐步推進策略使用消防水撲救前,需特別注意斷開電池包斷電開關(guān),防止觸電√NA√√儲能電柜/集裝箱熱失控后煙氣聚集在電柜或集裝箱、無法逸散,存在爆炸風險電芯包裹在電柜或集裝箱內(nèi)部,消防水未能直接接觸,滅火效果不理想根據(jù)儲能電柜或集裝箱失效電芯數(shù)估算爆炸傷害半徑,作戰(zhàn)時根據(jù)此工程參數(shù),采取逐步推進策略斷電后使用消防水撲救,防止觸電儲能電柜或集裝箱爆炸風險高,撲救前需通風換氣和可燃氣體探測,禁止直接開門NA√√√鋰離子電池產(chǎn)品著火事故處理指導總論34鋰電生產(chǎn)品消防安全風險及處置要點綜述鋰離子電池全生命周期產(chǎn)品通用滅火策略35隔離方式隔離滅火排煙Cell/Module---覆蓋滅火毯,沙箱/沙桶轉(zhuǎn)移PACK轉(zhuǎn)移周圍可燃物PACK溫度穩(wěn)定后轉(zhuǎn)移電柜/集裝箱轉(zhuǎn)移周圍可燃物完全滅火后轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移由消防突擊隊著重裝操作使用水滅電池火電池著火使用水基、干粉滅火器當電芯、模組著火,使用滅火器無法控制,使用消防盤管/消火栓噴射滅火當電池包著火,直接使用消防盤管/消火栓噴射滅火當儲能電柜/集裝箱著火,直接使用消火栓噴射滅火快速排煙啟動機械排煙移動式機械排煙風機排煙開門開窗排煙實操試驗和模型顯示水是最快的鋰離子電池滅火劑,降溫速度快于其他滅火劑設(shè)備斷電后用水滅火靈活多變的用水方式,包括:澆水、泡水、射水,水霧等電池火災(zāi)伴隨易燃性氣體(CO、低碳烷烴類氣體)產(chǎn)生,快速排煙是火災(zāi)撲救的重點大量風稀釋熱失控產(chǎn)生的燃氣和電解液的濃度到不燃程度帶伸縮管移動抽風風機排煙鋰離子電池全生命周期產(chǎn)品通用滅火策略水基滅火器消防盤管及消火栓移動排煙風機滅火毯消防沙箱類型:水基滅火器+消防盤管+消火栓使用目的:撲滅含鋰電池火災(zāi)滅火原理:冷卻降溫適用場景:車輛+儲能+運輸+倉儲+生產(chǎn)+回收類型:移動風機使用目的:排煙適用場景:車輛+儲能+倉儲+生產(chǎn)+回收類型:滅火毯、消防沙箱適用場景:倉儲+生產(chǎn)+回收消防設(shè)備設(shè)施選擇36類型:移動排煙風機使用目的:鋰電池火災(zāi)排煙適用場景:車輛+儲能+運輸+倉儲+生產(chǎn)+回收類類型:滅火毯使用目的:轉(zhuǎn)移電芯時覆蓋使用配置場景:生產(chǎn)+倉儲+回收類型:消防沙箱使用目的:沙子覆蓋轉(zhuǎn)移電池適用場景:生產(chǎn)+倉儲+回收類型:消防盤管、消火栓使用目的:撲滅含鋰電池火災(zāi)滅火原理:冷卻降溫適用場景:車輛+儲能+運輸+倉儲+生產(chǎn)+回收37類型:移動風機使用目的:排煙適用場景:車輛+儲能+倉儲+生產(chǎn)+回收類型:滅火、消防沙箱適用場景:倉儲+生產(chǎn)+回收儲能電柜、集裝箱及運輸應(yīng)急處置物資清單38應(yīng)急處置所需物資清單序號類別名稱用途數(shù)量1人員防護用品全面罩過濾式防毒面具,對化學氣體、煙氣有防護作用。1人/套2隔熱手套熱絕緣,防燙傷。1人/副3防護眼鏡保護眼睛,預(yù)防化學品、飛濺物體對眼睛的傷害。1人/副4自救呼吸器過濾式防毒面具,對化學氣體、煙氣有防護作用。1人/個5絕緣手套電絕緣,防止人員在應(yīng)急處理時觸電。1人/副6防護屏保護臉部,防止噴濺傷害。1人/副7應(yīng)急救援工具消防手電用于緊急時照明、警示。1人/把8滅火毯覆蓋、撲救小范圍著火。5副/套9剪線鉗緊急時切斷帶電電纜1把/套10消防鐵鉗用于夾取轉(zhuǎn)移著火物體(電池)1把/套11絕緣釘耙用于拖拉觸電人員1把/套12吸附棉化學品泄漏2桶/套13防爆四合一氣體報警儀用于檢測氫氣、一氧化碳、氧氣等氣體1臺/套14防爆有毒氣體報警儀用于檢測含氟等有毒氣體1臺/套15漏電檢測儀用于檢測產(chǎn)品是否漏電1臺/套電動汽車充電過程中著火冒煙充電器著火冒煙電池包著火冒煙立即斷開充電供電電源距離火源1m以上使用二氧化碳或干粉滅火器對準火源根部噴射滅火滅火后佩戴防護服、隔熱手套拔走充電電源線撥打消防救援電話119周邊30m范圍內(nèi)隔離警戒,轉(zhuǎn)移可燃物和其他車輛;穿戴防護用品,爆炸傷害半徑外進行射水滅火手持紅外測溫儀監(jiān)測電池部位溫度存在溫升則繼續(xù)使用消防水降溫消防車或噴水車跟隨車輛轉(zhuǎn)運,防止二次復燃開門或砸窗,以便消防水能更容易進入電池包穿戴好防護用品,使用消防水遠距離對準火源持續(xù)噴射火勢撲滅后,消防水持續(xù)噴射冷卻,直到不復燃備注:停車場、電動汽車車充電區(qū)應(yīng)設(shè)置消火栓。推薦充電樁旁配置水基滅火器,斷開充電供電電源后使用。充電火災(zāi)處置流程電動汽車著火處置流程39電動汽車著火處置流程40電動汽車運行過程中著火冒煙人員撤離,撥打消防救援電話119.立即??堪踩珔^(qū)域鑰匙下電,拉手隔離警戒電氣線路、用電設(shè)備及其附屬物著火(非電池包)。電源總開關(guān)處于斷開狀態(tài)下,斷開手動維護開關(guān)(MSD)電池包著火人員撤離。距離火源1m以上使用二氧化碳或干粉滅火器對準火源根部噴射滅火。撲滅火勢,根據(jù)現(xiàn)場決定是否撥打報警電話。周邊30m范圍內(nèi)隔離警戒,轉(zhuǎn)移可燃物和其他車輛。穿戴防護用品,爆炸傷害半徑外進行射水滅火。消防車或噴水車跟隨車輛轉(zhuǎn)運,防止二次復燃。手持紅外測溫儀監(jiān)測電池部位溫度;存在溫升則繼續(xù)使用消防水降溫。車輛行駛過程處置流程備注:手段斷MSD開關(guān)適用于商務(wù)車,乘用車無手動斷開開關(guān)未佩戴呼吸防護裝備救援人員應(yīng)佩戴全套個人防護裝備和呼吸防護裝備救援人員應(yīng)急裝備消防頭盔,消防手套,消防靴子消防腰帶,防火服正壓式空氣呼吸器電池包火災(zāi)用應(yīng)急裝備電動車火災(zāi)處置注意事項高壓剪線鉗手持式紅外測溫儀電動汽車著火處置流程絕緣手套手持式可燃氣體探測儀41滅火救援人員不宜在5米范圍內(nèi)進行作業(yè)參考文獻:T/CSAE84-2018《電動汽車火災(zāi)事故救援規(guī)程》4.2.2電池燃燒時火焰最遠距離達到了5m,同時有大量的噴射物濺出,噴射至火焰的外圍,并伴隨著燃燒,形成了一個個飛濺的明火源。這種強度的火焰必對周邊很大范圍造成破壞。42電動車火災(zāi)處置注意事項電動汽車著火處置流程電動自行車分布廣、易移動、還可居家充電、危害大43電動自行車著火處置流程參照電動汽車,集中充電區(qū)域配套也可參照44站房式/集裝箱式儲能電站應(yīng)急處置行業(yè)通點儲能電站著火處置流程典型儲能爆炸傷人事故原因及痛點分析序號發(fā)生地點發(fā)生日期項目性質(zhì)事件主要經(jīng)過事件原因行業(yè)痛點1美國.亞利桑那州2019.4.19儲能電站4月19日16:54左右,APSMicMiken儲能電站某一儲能集裝箱某一電芯發(fā)生熱失控,熱失控后釋放出來的煙霧觸發(fā)煙霧探測系統(tǒng),同步煙霧探測系統(tǒng)聯(lián)動1230滅火劑噴出。滅火劑噴出后大約3小時,消防員打開集裝箱側(cè)門,約2-3分鐘后,發(fā)生爆炸,造成4名消防員受傷。1230滅火劑未能完全對電池降溫、阻絕熱失控,造成3h后電池依舊處于高溫狀態(tài)??扇細怏w積聚在集裝箱內(nèi),在消防員開門后,新鮮空氣進入集裝箱,進而混合達到氣體爆炸上下限,被電池高溫觸發(fā)、發(fā)生爆炸無早期探測報警系統(tǒng),未能及早探測、及早介入處置:傳統(tǒng)的消防探測系統(tǒng)探測到火警后,現(xiàn)場電池已處于熱失控狀態(tài),已未能在治災(zāi)前有效控制。電池火災(zāi)無有效滅火系統(tǒng):未能對電池快速滅火及降溫,消除風險未設(shè)置與消防報警系統(tǒng)聯(lián)動的事故排煙系統(tǒng)爆炸傷害認識不足:未能清晰定義爆炸半徑、消除應(yīng)急處置人員傷亡。高壓電柜遇水產(chǎn)氫認識不足:未能清晰估算高壓電池遇水產(chǎn)氫量,以致不敢妄用消防水救援。同時顧慮消防充實水柱可能導電,進而發(fā)生觸電風險。2北京.豐臺區(qū)2021.4.16用電側(cè)4月16日11:50左右,項目南側(cè)電池柜起火冒煙,現(xiàn)場人員使用滅火器滅火,但明火撲滅后又不斷復燃,現(xiàn)場產(chǎn)生大量煙氣;13:45左右,煙氣從電纜溝進入北樓6千伏配電室;14:13左右,北樓發(fā)生爆炸,爆炸事故造成1人遇難、2名消防員犧牲、1名消防員受傷。現(xiàn)場僅使用滅火器滅火,未使用消防水,無有效滅火效果現(xiàn)場無有效自動滅火系統(tǒng),未能及時撲滅現(xiàn)場火災(zāi)??扇紵煔馔ㄟ^電纜井進入北樓,形成爆炸性環(huán)境,遇到火源后爆炸從2017年至今,國內(nèi)外儲能共計發(fā)生50起冒煙起火事故,其中有記錄的爆炸事件4起、其中2起造成人員傷害(如下表)。所有儲能冒煙起火及爆炸事件的消防設(shè)計及應(yīng)急處置結(jié)果來看,均暴露出未能早期預(yù)防探測、無有效自動滅火系統(tǒng)、對爆炸傷害認識不足、高壓電池產(chǎn)品遇水產(chǎn)氫認識不足等共性問題。儲能產(chǎn)品風險信息向社會及行業(yè)監(jiān)管部門擴散不足,且無相關(guān)風險工程參數(shù),導致消防指戰(zhàn)員不能有效采取應(yīng)急措施,影響儲能系統(tǒng)火災(zāi)事故處置效果。45站房式/集裝箱式儲能電站應(yīng)急處置思維導圖儲能電站著火處置流程46站房式/集裝箱式儲能電站應(yīng)急處置流程儲能電站著火處置流程47鋰離子電池產(chǎn)品運輸著火處置流程道路運輸應(yīng)急處置流程48鋰離子電池產(chǎn)品倉儲著火處置流程鋰離子電池產(chǎn)品存儲倉庫安全設(shè)計電池類型:異常品等級1、異常品等級2;正常品NCM、正常品LFP;泡鹽水電池。分類產(chǎn)品說明安全設(shè)計要點合規(guī)性防火分隔自動報警系統(tǒng)消火栓系統(tǒng)自動滅火系統(tǒng)排煙系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)紅外熱成像監(jiān)控報警系統(tǒng)消防器材國家標準要求電芯、模組、電池包,儲能電柜丙二類倉庫單層:防火分區(qū)≤1500m2多層:防火分區(qū)≤1200m2(如果有噴淋系統(tǒng)可以翻倍)依照法規(guī)要求需要設(shè)置與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)鎖動作的設(shè)施(主要指機械排煙、防煙系統(tǒng),雨淋或預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)等)的倉庫,需設(shè)置自動報警系統(tǒng)占地面積大于300㎡的倉庫需設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

設(shè)置室外消火栓系統(tǒng),并能有效運行占地面積大于1500㎡或總建筑面積大于3000㎡的其他單層或多層丙類倉庫需要設(shè)置自動滅火系統(tǒng))占地面積大于1000㎡的丙類倉庫應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施;--水基、干粉、二氧化碳滅火器CATL-正常成品存儲倉庫要求正常出貨的成品(電芯、模組、電池包,儲能電柜)丙二類倉庫滿足法規(guī)防火分區(qū)面積要求基礎(chǔ)上,設(shè)置分垛間隔管理:每垛面積≤50㎡(NCM)或≤100㎡(LFP),分垛存放規(guī)則如下表設(shè)置煙感等自動報警系統(tǒng),并設(shè)置消防監(jiān)控室設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)設(shè)置水噴淋、水炮等自動滅火系統(tǒng)設(shè)置機械排煙系統(tǒng)設(shè)置全覆蓋的視頻監(jiān)控系統(tǒng)-水基、干粉、二氧化碳滅火器

配置微型消防站CATL-異常成品存儲倉庫要求測試后、報廢異常品(電芯、模組、電池包,儲能電柜)等丙二類倉庫滿足法規(guī)防火分區(qū)面積要求基礎(chǔ)上,設(shè)置分垛間隔管理:每垛面積≤6㎡,分垛存放規(guī)則如下表設(shè)置煙感等自動報警系統(tǒng),并設(shè)置消防監(jiān)控室設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)設(shè)置水噴淋、水炮等自動滅火系統(tǒng)設(shè)置機械排煙系統(tǒng)設(shè)置全覆蓋的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置紅外熱成像監(jiān)控報警系統(tǒng)檢測異常升溫水基、干粉、二氧化碳滅火器

配置微型消防站異常品風險等級1、正常NCM產(chǎn)品、正常LFP產(chǎn)品分垛存放安全要求異常品風險等級2分垛存放安全要求依據(jù)堆垛產(chǎn)品特性,制作堆垛產(chǎn)品現(xiàn)場目視化標識牌;異常品風險等級1使用滅火毯完全包裹;每垛面積≤50㎡(異常品風險等級1、NCM)或≤100㎡(LFP);每垛的高度≤2m;垛內(nèi)每6-8卡板之間距離40cm,垛與垛間距50cm;垛與墻間距≥0.5m;垛與梁、柱的間距≥0.3m;主要通道的寬度≥2m。依據(jù)堆垛產(chǎn)品特性,制作堆垛產(chǎn)品現(xiàn)場目視化標識牌;使用滅火毯完全包裹;每垛占地面積≤6㎡;每垛的高度≤1.5m;垛與垛間距≥2m;垛與墻間距≥0.5m;垛與梁、柱的間距≥0.3m;主要通道的寬度≥2m;產(chǎn)品異常類別風險等級4849鋰離子電池產(chǎn)品倉儲著火處置流程電池類型:異常品等級1、異常品等級2;正常品NCM、正常品LFP;泡鹽水電池。事故層級單電芯/模組/電池包冒煙起火整垛電芯/模組/電池包,儲能電柜冒煙著火整棟倉庫起火事故處置1、用水基滅火劑滅火2、或使用消防沙覆蓋3、使用滅火毯或消防沙桶,將冒煙起火電芯/模組/PACK轉(zhuǎn)移至空曠處1、使用水基滅火劑滅火2、斷電后,使用消火栓滅火3、轉(zhuǎn)移附近電芯及物料1、斷電后使用消火栓滅火,啟用水噴淋2、啟動防火卷簾門隔離著火區(qū)域2、緊急撤離車間及周邊人員3、報警請求外部支援4、轉(zhuǎn)移物料應(yīng)急隊伍車間ERT組織公司級消防突擊隊組織消防救援隊伍應(yīng)急處置策略報警、組織員工疏散、撲滅初期火災(zāi)排煙:啟動機械排煙移動式機械排煙風機排煙開門開窗排煙隔離:Cell/Module---覆蓋滅火毯,沙箱/沙桶轉(zhuǎn)移PACK、儲能電柜

A.轉(zhuǎn)移周圍可燃物

B.溫度穩(wěn)定后轉(zhuǎn)移4.佩戴防護PPE斷電后使用水撲滅初期火排煙:啟動機械排煙移動式機械排煙風機排煙開門開窗排煙隔離:Cell/Module---覆蓋滅火毯,沙箱/

沙桶轉(zhuǎn)移PACK、儲能電柜

A.轉(zhuǎn)移周圍可燃物

B.溫度穩(wěn)定后轉(zhuǎn)移4.佩戴防護PPE關(guān)注有毒、燃爆性氣體,高壓可能帶來的二次傷害,同存儲單位熟悉物料數(shù)量、特性后開始滅火。通過中控系統(tǒng)及配套傳感器遠程探測可燃氣體濃度及偵測火情

通過遠程機器人進入火場探測可燃氣體濃度及偵測火情采用遠程機器人進行滅火消防員保持安全距離滅火,從遠距離壓制逐步縮小距離佩戴防護PPE(消防頭盔,消防手套,消防靴子,消防腰帶,防火服,正壓式空氣呼吸器)倉儲應(yīng)急物資配置標準及應(yīng)急處置策略消防物資配置規(guī)則事故層級一級二級三級配置規(guī)則1.每間隔15米配置1組干粉滅火器2.設(shè)置在操作人員易看到及拿取的位置,且周邊無遮擋或阻礙物1.每個相對獨立區(qū)域面積大于1000m2,至少設(shè)置1個2.設(shè)置在進出入口及通道位置,且周邊無遮擋或阻礙物1.倉庫所在廠區(qū)至少設(shè)置2個微型消防站49鋰離子電池生產(chǎn)過程著火處置流程50原料物料危險特性火災(zāi)危險性消防應(yīng)急處置要點適用場景生產(chǎn)回收電解液易燃,主要易燃成分閃點及爆炸極限:碳酸二甲酯閃點:16℃爆炸極限:4.22%-12.87%碳酸二乙酯閃點:25℃爆炸極限:1.4%-11%腐蝕性同水反應(yīng)生成HF,HF劇毒電解液屬于甲類易燃物質(zhì),泄露遇火源有燃燒爆炸風險電解液、NMP具有腐蝕性,需穿戴好防護消防戰(zhàn)斗服,正壓式空氣呼吸器等PPE切斷電解液、NMP輸送系統(tǒng)充分排煙后方可進入火場滅火救援使用泡沫消防車撲滅火災(zāi)使用消防沙等做好防火隔離,防止液體火災(zāi)流散√NA√NANMP(N甲基吡咯烷酮)可燃,閃點:91℃爆炸極限:1.3%-9.5%腐蝕性烘箱工序內(nèi)NMP蒸汽濃度達爆炸極限,有爆炸風險萃取劑P204可燃,閃點206℃

萃取劑為丙類液體,遇火源有燃燒風險應(yīng)急處置過程穿戴好防護消防戰(zhàn)斗服,正壓式空氣呼吸器等PPE使用泡沫消防車滅火降溫使用消防沙等做好防火隔離,防止液體火災(zāi)流散NA√鋰離子電池產(chǎn)品生產(chǎn)與回收主要原輔料火災(zāi)風險鋰離子電池生產(chǎn)與回收過程著火處置流程鋰離子電池產(chǎn)品生產(chǎn)工序及主要火災(zāi)風險投料攪拌涂布冷壓模切卷繞熱壓超聲波焊入殼激光焊氣密檢查一次注液化成測試靜置二次注液激光焊接容量測試目檢、下線電芯工序電芯成組側(cè)板涂膠側(cè)板焊接Busbar焊接電性能測試水冷氣密測試尺寸檢測目檢下線模組工序電池包工序下箱體裝配水冷板組裝下箱體涂膠模組入箱上箱體安裝電性能測試目檢下線電柜/集裝箱工序低壓線束裝配電池包入柜高壓線束裝配主控箱裝配高壓線束裝配匯流柜裝配電性能測試目檢下線涂布:涂布工序使用了NMP溶劑,在烘烤過程變成燃爆性氣體,存在爆炸性風險,在應(yīng)急處置過程需注意通風換氣、防靜電等。注液:注液工序使用了電解液,存在電解液泄露爆炸風險,應(yīng)急處置過程需注意通風換氣、防靜電等?;?、容量測試:化成工、容量測試工序,存在異常的電芯較易發(fā)生著火,應(yīng)急處置過程需注意有毒、易爆煙氣通風換氣及電池火災(zāi)撲救。電性能測試:模組、電池包、儲能電柜/集裝箱進行電化學性能測試時,存在故障的產(chǎn)品較易發(fā)生著火,應(yīng)急處置過程需注意有毒、易爆煙氣通風換氣及電池火災(zāi)撲救。51鋰離子電池產(chǎn)品生產(chǎn)與回收過程著火處置流程回收過程著火處置事故處置及消防物資配置規(guī)則事故層級一級(單電池發(fā)熱、冒煙)二級(電池小范圍起火)三級(廠房起火)事故處置1、將發(fā)熱、冒煙電池投擲到水箱內(nèi)(現(xiàn)場應(yīng)急設(shè)備)或埋置于消防沙箱內(nèi)2、排查、隔離其他異常電池1、使用手提或推車水基滅火器、干粉滅火器、室內(nèi)消防盤管進行滅火2、轉(zhuǎn)移周邊可燃物料3、緊急撤離周邊及車間人員1、啟動廠房水噴淋系統(tǒng),利用室內(nèi)、外消火栓進行滅火2、緊急撤離車間及周邊人員2、報警請求外部支援3、轉(zhuǎn)移物料應(yīng)急隊伍車間ERT組織公司級消防突擊隊組織消防救援隊伍配置規(guī)則1、消防應(yīng)急柜,包含隔熱手套、滅火毯等消防物資2、消防沙箱3、水箱1、在電池房間布置手提或推車式干粉、水基、干粉滅火器,設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)2、由公司級消防突擊隊進行救援,車間ERT進行協(xié)助1、在工廠入口設(shè)置微型消防站2、交予專業(yè)消防隊接手救援應(yīng)急處置策略報警、組織員工疏散、撲滅初期火災(zāi)排煙:啟動機械排煙移動式機械排煙風機排煙開門開窗排煙隔離:將發(fā)熱、冒煙電池投擲到水箱內(nèi)(現(xiàn)場應(yīng)急設(shè)備)或埋置于消防沙箱內(nèi)4.佩戴防護PPE斷電后使用水撲滅初期火排煙:啟動機械排煙移動式機械排煙風機排煙開門開窗排煙隔離:將發(fā)熱、冒煙電池投擲到水箱內(nèi)(現(xiàn)場應(yīng)急設(shè)備)或埋置于消防沙箱內(nèi)4.佩戴防護PPE關(guān)注有毒、燃爆性氣體,高壓可能帶來的二次傷害,同生產(chǎn)單位熟悉物料數(shù)量、特性后開始滅火。通過中控系統(tǒng)及配套傳感器遠程探測可燃氣體濃度及偵測火情通過遠程機器人進入火場探測可燃氣體濃度及偵測火情采用遠程機器人進行滅火消防員保持安全距離滅火,從遠距離使用消防水壓制逐步縮小距離佩戴防護PPE(消防頭盔,消防手套,消防靴子,消防腰帶,防火服,正壓式空氣呼吸器)可燃物:電池本身屬于第九類危險物品,回收的廢舊電池由于漏液/穿刺/變形/燒蝕/絕緣失效/進水等原因,其風險值相對較高。點火源:電池內(nèi)部短路或外界其他因素(如跌落/外短/碰撞/擠壓等)。5201電池火災(zāi)02鋁片火災(zāi)03萃取劑火災(zāi)鋰離子電池

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