細水霧對鋰離子電池?zé)崾Э匾种谱饔玫膶嶒炑芯?/h1>
2017-03-23 08:56:28張青松曹文杰
火災(zāi)科學(xué) 2017年4期
張青松，曹文杰，白 偉
(中國民航大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院,天津，300300)
0 引言
近年來鋰離子電池航空運輸量劇增，但隨之也引發(fā)了多起空難事故[1]。為探究空運鋰離子電池的危險性，F(xiàn)AA(Federal Aviation Administration，美國聯(lián)邦航空管理局)通過飛機模擬貨艙進行實驗，探尋機載滅火劑哈龍1301及1211對抑制鋰離子電池火災(zāi)的有效性。實驗結(jié)果表明，在使用國際空運危險品標(biāo)準(zhǔn)DGR(Dangerous Goods Regulations,危險品規(guī)則)要求的包裝情況下，哈龍滅火劑無法有效控制鋰離子電池火災(zāi)，在撲滅明火之后，無法抑制鋰離子電池的復(fù)燃[2-4]。故將鋰離子電池客機禁運，并尋求更有效的滅火系統(tǒng)[5,6]。哈龍滅火劑因其對各類常見飛機火災(zāi)的有效抑制，被廣泛應(yīng)用于飛機發(fā)動機、客貨艙滅火系統(tǒng)中，但自上世紀八十年代以來，由于哈龍滅火劑會對臭氧層造成嚴重破壞，聯(lián)合國環(huán)境計劃署發(fā)布了《關(guān)于破壞臭氧物質(zhì)的蒙特利爾議定書》，哈龍滅火劑的生產(chǎn)和使用受到了嚴格限制。因此，探尋一種能抑制鋰離子電池火災(zāi)的高效、清潔、環(huán)保的滅火劑迫在眉睫[7]。
寇鴻飛[8]通過對新型滅火劑性能的研究，得出了四種新型滅火劑的優(yōu)缺點。李毅等[9]開展實體滅火試驗研究不同滅火劑撲救鋰離子電池火災(zāi)的有效性。羅星娜等[10]通過建立鋰離子電池?zé)崾Э貍鬟f多米諾效應(yīng)模型，分析電池?zé)崾Э貙εR近電池的影響。戚瀚鵬[11]通過進行鋰離子電池燃爆實驗，研究鋰離子電池?zé)崾Э靥匦?，發(fā)現(xiàn)鋰離子電池?zé)崾Э卦蛑饕谄鋬?nèi)部化學(xué)反應(yīng)，爆炸時間短，傳統(tǒng)哈龍滅火劑和復(fù)合干粉滅火劑均無法抑制，故選用細水霧為滅火劑對電池進行降溫，控制電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)是有效之舉。上述研究均在不同程度上證明了細水霧對于抑制鋰離子電池火災(zāi)的有效性，但沒有對鋰離子電池?zé)崾Э氐奶攸c進行足夠針對性的實驗研究。本文以目前空運最常見的18650型鋰離子電池為實驗對象，選取細水霧開展滅火劑有效性實驗，探尋細水霧在鋰離子電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)發(fā)生和傳播過程中不同階段的抑制作用，為尋找新型高效滅火劑和控制空運鋰離子電池火災(zāi)事故奠定基礎(chǔ)。
1 細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э貙嶒灆C理及裝置簡介
鋰離子電池火災(zāi)不同于傳統(tǒng)火災(zāi)，主要是內(nèi)部的意外放熱導(dǎo)致電解液汽化，內(nèi)部SEI(Solid Electrolyte Interface，固體電解質(zhì)界面膜)膜溶解引發(fā)電池內(nèi)部短路，電池內(nèi)部溫度連續(xù)上升，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量可燃有機氣體。積聚的氣體超過一定壓力后將正極泄壓閥頂開，向外噴出可燃有機氣體和少量電解液，此節(jié)點稱之為初次爆炸，簡稱初爆。然后內(nèi)部電解液不斷升溫，在溫度到達其自燃點之后迅速燃燒并形成短暫火焰從初爆產(chǎn)生的破裂口涌出，同時點燃之前釋放到外部的可燃有機氣體，此節(jié)點稱之為燃爆[12]。當(dāng)多節(jié)電池放置到一起時，由于單節(jié)電池的熱失控，瞬間快速升溫導(dǎo)致一節(jié)又一節(jié)的電池被傳遞的熱量引發(fā)熱失控，該現(xiàn)象稱之為鋰離子電池?zé)崾Э氐亩嗝字Z效應(yīng)。而鋰離子電池在發(fā)生初爆前很難探測到是否發(fā)生熱失控，因此控制鋰離子電池的熱失控及其衍生的多米諾效應(yīng)應(yīng)從初爆和燃爆這兩個關(guān)鍵節(jié)點入手[13]。
傳統(tǒng)使用的水霧滅火系統(tǒng)是通過水泵等直接將水噴淋至火焰表面上，其形態(tài)為較大直徑的水滴。水滴依靠其重量突破火焰上方煙羽流的阻礙直達火焰反應(yīng)區(qū)，依靠冷卻作用進行降溫。當(dāng)霧滴的粒徑減小至細水霧的范疇后，其滅火的機理也開始發(fā)生變化，除冷卻作用外，還具有氣相冷卻、隔氧窒息、減弱熱輻射等新作用，使原有滅火效果得到大幅提升[14]。而具體到細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э氐臋C理上，則主要是氣相冷卻機理，通過霧滴微粒的快速蒸發(fā)，降低電池噴出熱解氣體和電池本身的溫度，中斷電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)和熱解氣體的燃燒爆炸。
實驗所用設(shè)備為自主設(shè)計的細水霧實驗裝置，實驗裝置和實驗布置如圖1所示。
圖1 自主設(shè)計細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э貙嶒炑b置Fig. 1 Independent design of water mist explosion suppression lab device
實驗艙主體為304鋼材，前端為圓形艙門，中間設(shè)有觀察窗，艙內(nèi)中下部為實驗平臺，用于放置實驗材料，實驗艙上部設(shè)有細水霧噴頭和泄壓閥，噴頭正對下方實驗材料。實驗材料為空運最常見的18650型鋰離子電池，直徑18 mm，高度65 mm，滿電量為2600 mAh，實驗時均為滿電量,兩節(jié)電池并列豎直放置，在其中一節(jié)電池外側(cè)緊挨圓柱形加熱裝置，加熱裝置直徑18 mm，長度100 mm，功率為150 w。將測溫用的熱電偶集成至加熱裝置中，通過單片機設(shè)定并控制溫升速率，模擬單節(jié)18650型鋰離子電池發(fā)熱情況。將測溫用的熱電偶置于電池外側(cè)，采集實驗溫度，并通過航空插頭將數(shù)據(jù)導(dǎo)入艙外數(shù)據(jù)無紙記錄儀中。整個實驗艙全部密封，可以采集實驗全過程溫度、氣壓數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)實驗所需的細水霧壓力和加熱棒的溫升速率，以此進行定性和定量分析。
2 細水霧抑制效果影響分析
細水霧抑制實驗以兩次爆炸為目標(biāo)節(jié)點，通過在不同節(jié)點使用細水霧，分析細水霧滅火劑在鋰離子電池?zé)崾Э夭煌A段的作用。本文所用細水霧基本參數(shù)為：霧錐角60°,霧滴直徑100 μm,噴霧速度30 m/s,噴霧強度2 L/min·m2。
2.1 鋰離子電池?zé)崾Э厝急瑢嶒?/h3>
首先進行兩節(jié)電池燃爆實驗，獲取電池?zé)崾Э剡^程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。將兩節(jié)電池置于實驗艙平臺上，位于噴頭正下方。通過單片機控制加熱棒溫升速率，起始溫度室溫約20 ℃，在第一節(jié)電池到達初爆后斷掉加熱棒的供電。采用無紙記錄儀記錄全過程電池溫度，直至兩節(jié)電池完成燃爆并自然冷卻。
圖2 兩節(jié)電池依次熱失控溫度曲線Fig. 2 Thermal runaway temperature curve of two batteries
圖2所示為其中一組實驗溫度曲線，第一節(jié)電池被加熱到135 ℃時左右發(fā)生初爆，電池自身觸發(fā)熱失控開始進行自主升溫，升溫速率高于被加熱棒加熱時的升溫速率。在約30 s后電池發(fā)生燃爆，噴射大量氣體，形成約2 s左右的火焰，并開始快速升溫，幾秒內(nèi)上升了500 ℃。在約15 s之后第二節(jié)電池直接發(fā)生燃爆，溫度直接到達700 ℃以上。其余各組實驗數(shù)據(jù)如表1所示，兩節(jié)電池發(fā)生熱失控的間隙在13 s～17 s之間，有兩組實驗的第二節(jié)電池直接跳過初爆發(fā)生燃爆，剩下兩組實驗第二節(jié)電池雖然發(fā)生了初爆但緊接就發(fā)生燃爆，間隔時間非常短。
表1 關(guān)鍵節(jié)點數(shù)據(jù)對比
基于此，外部熱源升溫速率對鋰離子電池?zé)崾Э赜休^大影響，過高的溫升速率甚至?xí)?dǎo)致鋰離子電池?zé)崾Э刂苯犹^初爆發(fā)生燃爆，從而導(dǎo)致鋰離子電池?zé)崾Э氐亩嗝字Z效應(yīng)。所以著眼于第一節(jié)鋰離子電池的熱失控進行抑制會比較容易?？紤]到幾次實驗得出的關(guān)鍵時間節(jié)點數(shù)據(jù)，選取細水霧噴霧時間為間隔平均時間的15 s進行對比。
2.2 不同熱失控階段使用細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э氐挠绊懛治?/h3>
結(jié)合前面的實驗結(jié)果，采用細水霧對鋰離子電池?zé)崾Э剡M行抑制，噴霧的時間節(jié)點為初爆和燃爆，同樣采用滿電量2600 mAh的18650型鋰離子電池，噴霧時間15 s。根據(jù)細水霧流量公式可得，在驅(qū)動壓力8 MPa的情況下，流量系數(shù)K=0.45時噴頭流量為3.6 L/min，故15 s的噴霧時間用水量約為0.9 L。為避免個別電池質(zhì)量差異，均在第一節(jié)電池初爆時斷開加熱棒，每個節(jié)點重復(fù)進行5次實驗。
當(dāng)18650型鋰離子電池發(fā)生初爆后使用細水霧，隨著高溫氣體釋放和細水霧的冷卻作用，溫度迅速下降，并且沒有發(fā)生燃爆現(xiàn)象，第二節(jié)電池也并沒有明顯的溫度上升情況。在燃爆后進行細水霧抑制的實驗中，第一節(jié)電池的溫度在15 s內(nèi)降低了約200 ℃，但在細水霧結(jié)束噴霧之后電池溫度快速回升，并引發(fā)了第二節(jié)電池的初爆和燃爆，伴隨大量煙霧和高溫氣體。不同情況下兩節(jié)電池的溫度曲線對比圖(圖3)所示。
由圖3對比可知，在初爆時使用細水霧能夠?qū)︿囯x子電池的熱失控現(xiàn)象進行有效控制，通過霧滴噴灑到電池表面吸熱汽化，能夠吸收大量熱量，中斷鋰離子電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，并對初爆時釋放的高溫有機氣體進行降溫，使之不會發(fā)生復(fù)燃。燃爆后使用細水霧，雖然依舊可以降溫，但是鋰離子電池在燃爆后會釋放大量的煙霧，阻礙細水霧的運動，只有部分霧滴到達電池表面進行降溫。其余各組實驗情況如表2所示。
圖3 不同情況下兩節(jié)電池溫度曲線對比圖Fig. 3 Comparing two batteries temperature curve diagram under different conditions
由表2可知，所有第一節(jié)電池初爆后進行噴霧的實驗中第二節(jié)電池均未發(fā)生熱失控，而在選擇第一節(jié)電池燃爆作為噴霧節(jié)點的實驗中，除一組第二節(jié)電池只發(fā)生了初爆外，其余各組第二節(jié)電池均發(fā)生燃爆。此時用水已經(jīng)近1 L，并沒有對熱失控進行有效抑制。結(jié)合航空運輸貨機的情況，一般空運鋰離子電池包裝件內(nèi)有100節(jié)18650型鋰離子電池，選擇燃爆時進行細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э氐某杀据^高，用水量較大，不符合機載滅火系統(tǒng)的適航性要求，也不夠經(jīng)濟。若增加噴霧強度，勢必需要增大驅(qū)動壓力，而驅(qū)動壓力的增加又會帶來適航審定的困難。故在現(xiàn)有情況下航空運輸鋰離子電池控制熱失控選取初爆作為細水霧的使用節(jié)點比較適宜。
3 結(jié)論
(1)不同的熱源升溫速率對電池的影響不同。
表2 各組實驗細水霧抑制有效性對比
過高的溫升速率導(dǎo)致電池單側(cè)受熱不均，會大幅降低初爆所需的時間，甚至有可能跳過初爆直接發(fā)生燃爆。而單節(jié)電池燃爆后產(chǎn)生的高溫已經(jīng)滿足該條件，在前面已經(jīng)發(fā)生一節(jié)電池?zé)崾Э厝急?，很難快速將鋰離子電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)控制下來。
(2)在鋰離子電池發(fā)生熱失控的過程中的兩個關(guān)鍵節(jié)點使用細水霧抑制效果不同，初爆時使用細水霧可以有效控制鋰離子電池的熱失控發(fā)生。在燃爆時使用細水霧，由于內(nèi)部不斷產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)放熱，并釋放大量高溫氣體和煙霧顆粒，阻礙細水霧的抑制效果，在現(xiàn)有條件下很難控制鋰離子電池間的熱量傳播形成多米諾效應(yīng)。
(3)細水霧在冷卻和抑制鋰離子電池?zé)崾Э胤矫娲_實有效果，但使用條件較為苛刻。在使用的時間節(jié)點上應(yīng)該盡可能靠前，靠近或先于初次爆炸的節(jié)點是可以控制鋰離子電池?zé)崾Э氐?。未來?yīng)該在把目光放在如何準(zhǔn)確探測初爆的發(fā)生時間和進一步增強細水霧的抑制作用上。
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0 引言
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寇鴻飛[8]通過對新型滅火劑性能的研究，得出了四種新型滅火劑的優(yōu)缺點。李毅等[9]開展實體滅火試驗研究不同滅火劑撲救鋰離子電池火災(zāi)的有效性。羅星娜等[10]通過建立鋰離子電池?zé)崾Э貍鬟f多米諾效應(yīng)模型，分析電池?zé)崾Э貙εR近電池的影響。戚瀚鵬[11]通過進行鋰離子電池燃爆實驗，研究鋰離子電池?zé)崾Э靥匦?，發(fā)現(xiàn)鋰離子電池?zé)崾Э卦蛑饕谄鋬?nèi)部化學(xué)反應(yīng)，爆炸時間短，傳統(tǒng)哈龍滅火劑和復(fù)合干粉滅火劑均無法抑制，故選用細水霧為滅火劑對電池進行降溫，控制電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)是有效之舉。上述研究均在不同程度上證明了細水霧對于抑制鋰離子電池火災(zāi)的有效性，但沒有對鋰離子電池?zé)崾Э氐奶攸c進行足夠針對性的實驗研究。本文以目前空運最常見的18650型鋰離子電池為實驗對象，選取細水霧開展滅火劑有效性實驗，探尋細水霧在鋰離子電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)發(fā)生和傳播過程中不同階段的抑制作用，為尋找新型高效滅火劑和控制空運鋰離子電池火災(zāi)事故奠定基礎(chǔ)。
1 細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э貙嶒灆C理及裝置簡介
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傳統(tǒng)使用的水霧滅火系統(tǒng)是通過水泵等直接將水噴淋至火焰表面上，其形態(tài)為較大直徑的水滴。水滴依靠其重量突破火焰上方煙羽流的阻礙直達火焰反應(yīng)區(qū)，依靠冷卻作用進行降溫。當(dāng)霧滴的粒徑減小至細水霧的范疇后，其滅火的機理也開始發(fā)生變化，除冷卻作用外，還具有氣相冷卻、隔氧窒息、減弱熱輻射等新作用，使原有滅火效果得到大幅提升[14]。而具體到細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э氐臋C理上，則主要是氣相冷卻機理，通過霧滴微粒的快速蒸發(fā)，降低電池噴出熱解氣體和電池本身的溫度，中斷電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)和熱解氣體的燃燒爆炸。
實驗所用設(shè)備為自主設(shè)計的細水霧實驗裝置，實驗裝置和實驗布置如圖1所示。
圖1 自主設(shè)計細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э貙嶒炑b置Fig. 1 Independent design of water mist explosion suppression lab device
實驗艙主體為304鋼材，前端為圓形艙門，中間設(shè)有觀察窗，艙內(nèi)中下部為實驗平臺，用于放置實驗材料，實驗艙上部設(shè)有細水霧噴頭和泄壓閥，噴頭正對下方實驗材料。實驗材料為空運最常見的18650型鋰離子電池，直徑18 mm，高度65 mm，滿電量為2600 mAh，實驗時均為滿電量,兩節(jié)電池并列豎直放置，在其中一節(jié)電池外側(cè)緊挨圓柱形加熱裝置，加熱裝置直徑18 mm，長度100 mm，功率為150 w。將測溫用的熱電偶集成至加熱裝置中，通過單片機設(shè)定并控制溫升速率，模擬單節(jié)18650型鋰離子電池發(fā)熱情況。將測溫用的熱電偶置于電池外側(cè)，采集實驗溫度，并通過航空插頭將數(shù)據(jù)導(dǎo)入艙外數(shù)據(jù)無紙記錄儀中。整個實驗艙全部密封，可以采集實驗全過程溫度、氣壓數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)實驗所需的細水霧壓力和加熱棒的溫升速率，以此進行定性和定量分析。
2 細水霧抑制效果影響分析
細水霧抑制實驗以兩次爆炸為目標(biāo)節(jié)點，通過在不同節(jié)點使用細水霧，分析細水霧滅火劑在鋰離子電池?zé)崾Э夭煌A段的作用。本文所用細水霧基本參數(shù)為：霧錐角60°,霧滴直徑100 μm,噴霧速度30 m/s,噴霧強度2 L/min·m2。
2.1 鋰離子電池?zé)崾Э厝急瑢嶒?/h3>
首先進行兩節(jié)電池燃爆實驗，獲取電池?zé)崾Э剡^程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。將兩節(jié)電池置于實驗艙平臺上，位于噴頭正下方。通過單片機控制加熱棒溫升速率，起始溫度室溫約20 ℃，在第一節(jié)電池到達初爆后斷掉加熱棒的供電。采用無紙記錄儀記錄全過程電池溫度，直至兩節(jié)電池完成燃爆并自然冷卻。
圖2 兩節(jié)電池依次熱失控溫度曲線Fig. 2 Thermal runaway temperature curve of two batteries
圖2所示為其中一組實驗溫度曲線，第一節(jié)電池被加熱到135 ℃時左右發(fā)生初爆，電池自身觸發(fā)熱失控開始進行自主升溫，升溫速率高于被加熱棒加熱時的升溫速率。在約30 s后電池發(fā)生燃爆，噴射大量氣體，形成約2 s左右的火焰，并開始快速升溫，幾秒內(nèi)上升了500 ℃。在約15 s之后第二節(jié)電池直接發(fā)生燃爆，溫度直接到達700 ℃以上。其余各組實驗數(shù)據(jù)如表1所示，兩節(jié)電池發(fā)生熱失控的間隙在13 s～17 s之間，有兩組實驗的第二節(jié)電池直接跳過初爆發(fā)生燃爆，剩下兩組實驗第二節(jié)電池雖然發(fā)生了初爆但緊接就發(fā)生燃爆，間隔時間非常短。
表1 關(guān)鍵節(jié)點數(shù)據(jù)對比
基于此，外部熱源升溫速率對鋰離子電池?zé)崾Э赜休^大影響，過高的溫升速率甚至?xí)?dǎo)致鋰離子電池?zé)崾Э刂苯犹^初爆發(fā)生燃爆，從而導(dǎo)致鋰離子電池?zé)崾Э氐亩嗝字Z效應(yīng)。所以著眼于第一節(jié)鋰離子電池的熱失控進行抑制會比較容易?？紤]到幾次實驗得出的關(guān)鍵時間節(jié)點數(shù)據(jù)，選取細水霧噴霧時間為間隔平均時間的15 s進行對比。
2.2 不同熱失控階段使用細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э氐挠绊懛治?/h3>
結(jié)合前面的實驗結(jié)果，采用細水霧對鋰離子電池?zé)崾Э剡M行抑制，噴霧的時間節(jié)點為初爆和燃爆，同樣采用滿電量2600 mAh的18650型鋰離子電池，噴霧時間15 s。根據(jù)細水霧流量公式可得，在驅(qū)動壓力8 MPa的情況下，流量系數(shù)K=0.45時噴頭流量為3.6 L/min，故15 s的噴霧時間用水量約為0.9 L。為避免個別電池質(zhì)量差異，均在第一節(jié)電池初爆時斷開加熱棒，每個節(jié)點重復(fù)進行5次實驗。
當(dāng)18650型鋰離子電池發(fā)生初爆后使用細水霧，隨著高溫氣體釋放和細水霧的冷卻作用，溫度迅速下降，并且沒有發(fā)生燃爆現(xiàn)象，第二節(jié)電池也并沒有明顯的溫度上升情況。在燃爆后進行細水霧抑制的實驗中，第一節(jié)電池的溫度在15 s內(nèi)降低了約200 ℃，但在細水霧結(jié)束噴霧之后電池溫度快速回升，并引發(fā)了第二節(jié)電池的初爆和燃爆，伴隨大量煙霧和高溫氣體。不同情況下兩節(jié)電池的溫度曲線對比圖(圖3)所示。
由圖3對比可知，在初爆時使用細水霧能夠?qū)︿囯x子電池的熱失控現(xiàn)象進行有效控制，通過霧滴噴灑到電池表面吸熱汽化，能夠吸收大量熱量，中斷鋰離子電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，并對初爆時釋放的高溫有機氣體進行降溫，使之不會發(fā)生復(fù)燃。燃爆后使用細水霧，雖然依舊可以降溫，但是鋰離子電池在燃爆后會釋放大量的煙霧，阻礙細水霧的運動，只有部分霧滴到達電池表面進行降溫。其余各組實驗情況如表2所示。
圖3 不同情況下兩節(jié)電池溫度曲線對比圖Fig. 3 Comparing two batteries temperature curve diagram under different conditions
由表2可知，所有第一節(jié)電池初爆后進行噴霧的實驗中第二節(jié)電池均未發(fā)生熱失控，而在選擇第一節(jié)電池燃爆作為噴霧節(jié)點的實驗中，除一組第二節(jié)電池只發(fā)生了初爆外，其余各組第二節(jié)電池均發(fā)生燃爆。此時用水已經(jīng)近1 L，并沒有對熱失控進行有效抑制。結(jié)合航空運輸貨機的情況，一般空運鋰離子電池包裝件內(nèi)有100節(jié)18650型鋰離子電池，選擇燃爆時進行細水霧抑制鋰離子電池?zé)崾Э氐某杀据^高，用水量較大，不符合機載滅火系統(tǒng)的適航性要求，也不夠經(jīng)濟。若增加噴霧強度，勢必需要增大驅(qū)動壓力，而驅(qū)動壓力的增加又會帶來適航審定的困難。故在現(xiàn)有情況下航空運輸鋰離子電池控制熱失控選取初爆作為細水霧的使用節(jié)點比較適宜。
3 結(jié)論
(1)不同的熱源升溫速率對電池的影響不同。
表2 各組實驗細水霧抑制有效性對比
過高的溫升速率導(dǎo)致電池單側(cè)受熱不均，會大幅降低初爆所需的時間，甚至有可能跳過初爆直接發(fā)生燃爆。而單節(jié)電池燃爆后產(chǎn)生的高溫已經(jīng)滿足該條件，在前面已經(jīng)發(fā)生一節(jié)電池?zé)崾Э厝急?，很難快速將鋰離子電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)控制下來。
(2)在鋰離子電池發(fā)生熱失控的過程中的兩個關(guān)鍵節(jié)點使用細水霧抑制效果不同，初爆時使用細水霧可以有效控制鋰離子電池的熱失控發(fā)生。在燃爆時使用細水霧，由于內(nèi)部不斷產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)放熱，并釋放大量高溫氣體和煙霧顆粒，阻礙細水霧的抑制效果，在現(xiàn)有條件下很難控制鋰離子電池間的熱量傳播形成多米諾效應(yīng)。
(3)細水霧在冷卻和抑制鋰離子電池?zé)崾Э胤矫娲_實有效果，但使用條件較為苛刻。在使用的時間節(jié)點上應(yīng)該盡可能靠前，靠近或先于初次爆炸的節(jié)點是可以控制鋰離子電池?zé)崾Э氐?。未來?yīng)該在把目光放在如何準(zhǔn)確探測初爆的發(fā)生時間和進一步增強細水霧的抑制作用上。
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