[發明專利]一種大型儲能動力電池堆滅火系統及其滅火方法

在審

• 申請號: 201811286326.X
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109011263A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 陸佳政;陳寶輝;孫易成;梁平;李波;方針;潘碧宸
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司防災減災中心;國家電網有限公司
• 主分類號: A62C3/16
• 分類號: A62C3/16;A62C37/36;A62C37/40;A62C37/50;A62D1/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發明公開了一種大型儲能動力電池堆滅火系統及其滅火方法，屬于大型儲能動力電池堆滅火領域，該系統包括電池堆火災監測報警與控制模塊、水泵模塊、熱固凝膠添加劑、高沸點鹵代烴添加劑、添加劑混合模塊、分區控制模塊、滅火噴頭，添加劑混合模塊的輸出端與分區控制模塊的輸入端連接，滅火噴頭的輸入端與分區控制模塊的輸出端連接。本發明所述大型儲能動力電池堆滅火系統，采用的高沸點鹵代烴氣體滅火劑清潔環保，對大氣臭氧層無危害。本發明采用熱固凝膠添加劑在常溫下溶于水，形成熱固凝膠添加劑水溶液，熱固凝膠添加劑發生膠凝現象，將以膠凝狀覆蓋且包裹在燃燒物表面，實現長時間降溫抑制電池化學燃燒反應，阻止電池的二次失控。

技術領域

本發明屬于大型儲能動力電池堆滅火領域，具體涉及一種大型儲能動力電池堆滅火系統及其滅火方法。

背景技術

動力電池發生火災爆炸的原因主要包括過充、短路、受熱等。近年來，大型儲能動力電池堆火災頻發。如2018年7月，韓國靈巖風力儲能設備電池發生連鎖爆炸和重大火災，2018年9月，江蘇某儲能項目發生火災，損失巨大。因此，現今亟需研究大型儲能動力電池堆火災控制與滅火方法及裝置，保障人身和財產安全。

美國和歐洲是開展動力電池火災防治技術研究較早的國家。其中，美國消防研究基金會(FPRF)研究了水對撲救鋰電池火災的效果，發現水具有強大的降溫能力。2009年，美國聯邦航空管(FAA)經過多年研究，提出了飛機上便攜式鋰電池設備滅火安全警示，主要包括兩大原則：一是可以使用哈龍、哈龍替代或水基型滅火器撲滅便攜式鋰電池設備火災，阻止其蔓延；二是滅火結束后，將便攜式鋰電池設備浸沒到水或其他溶劑中，防止發生二次失控。FAA同時還指出，鋰電池火災的本質是內部活性反應物質的熱失控，滅火劑必須具備足夠的冷卻降溫能力，才能有效阻止鋰電池成組的火災蔓延，防止二次失控。此外，中國船級社武漢規范研究所也開展了撲救船用動力鋰電池火災滅火劑有效性的研究，對比分析了氣體二氧化碳和七氟丙烷滅火劑、固體干粉滅火劑對抑制鋰電池的效果。實驗結果發現，使用二氧化碳滅火效果較差，出現了復燃；干粉滅火劑對鋰電池火災幾乎沒有效果，甚至在實驗過程中還出現了爆炸；具有化學阻燃效果的七氟丙烷滅火劑對撲救鋰電池火災效果最佳，未發生復燃。

傳統的水滅火技術的滅火原理主要為兩種，一是物理降溫，二是液態水蒸發成水蒸氣隔絕氧氣滅火。水不具有化學阻燃功能。儲能電池堆及其附件屬于電氣設備，大量的水噴淋在電池堆積腐蝕設備上將可能導致設備短路等不良后果。且根據研究，儲能電池堆滅火需要長時間降溫，傳統的水系滅火劑雖然溶于水，但水具有流動性，水系滅火劑滅火后隨水流走，不能在電池表面產生持續滅火效果，不能做到長時間浸泡電池進行降溫來防止發生電池二次失控，滅火效果較差。因此，傳統的水系滅火劑不適合撲救動力電池堆火災。

傳統的七氟丙烷等氣體滅火劑只有化學阻燃效果，不具有降溫功能，對于儲能電池堆這種內生性化學反應類型火災難以起到持續滅火作用。目前的火災控制和滅火方法防誤動能力弱，系統誤動后，大量噴出的滅火劑可能對儲能電池堆這種大型供電設備造成不利影響。

因此，現今需要開發滅火高效、可長時間降溫抑制電池化學燃燒反應的大型儲能動力電池堆火災滅火系統。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種大型儲能動力電池堆滅火系統及其滅火方法，該滅火系統噴射距離長，綠色環保，防誤動能力強，可與水一起實現協同高效滅火。

為了實現上述技術目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供的這種大型儲能動力電池堆滅火系統，該滅火系統包括：

電池堆火災監測報警與控制模塊，用于實時監測電池堆的運行狀態，并根據接收的溫度、氣體信號控制所述滅火系統；

水泵模塊，用于為滅火系統提供水；

熱固凝膠添加劑，用于覆蓋在燃燒物表面，隔絕燃燒物與氧氣接觸；