锂电池储能消防系统设计问题怎么解决.docx

《锂电池储能消防系统设计问题怎么解决.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锂电池储能消防系统设计问题怎么解决.docx（8页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、锂电池储能消防系统设计问题怎么解决？目录1.前言1?系统组成2?锂电池储能系统危险源分析3?锂电池4?电气设备4?消防安全措施5?消防报警系统5?自动灭火装置5?喷放浓度6?全封闭空间设计6?喷射时间的确定6?空调装置6?联动装置7?电气设计7?锂电池储能电站消防设计原则86.锂电池储能电站消防设计要点86.1.合理布局96.2.选安用全高性性和能稳电定池性系统。9?加强安全监控和管理9?结语101.前言储能消防系统主要用于大规模和分布式储能电站，移动式储能车，备用电源储能站。覆盖发电、输变电、售电和用电全产业链。以锂离子电池为代表的电化学储能装置虽然具备各种优势，但是金属锂是已知元素（包括放

2、射性元素）中金属活动性最强的，在汽车领域热失控现象时有发生，给锂电池在储能上的应用埋下了安全隐患。消防作为最后一道被动防御系统，合理地设计、选材、布置和施工直接影响到储能行业的健康发展。系统组成储能消防系统主要由探测控制部分和灭火部分组成，可以实现对防护区或电池箱的自动探测、报鳌灭火保护功能。早期瘴利分R1双g其它CO/VOC主备电管理温度二皴火故火伊等上Ie散竭雷彷朗磬三餐火警电池空冷却远程启动量M店停探测控制部分主要包括探测器、消防控制主机、紧急启停按钮、声光报警器和放气指示灯等。其中，探测器为专用的锂电池火灾探测器。消防控制主机是火灾报警和气体灭火合二为一的智能化的火灾自动报警设备,采用

3、中文液晶显示，主要针对中、小型消防工程项目设计。一方面，消防控制主机接收探测器传来的传感器数据，进行逻辑判断，并自动和/或手动执行输出有源和/或无源的控制信号启动执行装置;另一方面，消防控制主机向上位机控制柜传输状态数据，并接受上位机的控制指令执行相应灭火启动或者其它动作O?.锂电池储能系统危险源分析锂电池储能系统发生火灾隐患大致分为锂电池内部反应失控和电气设备的火灾隐患2个方面。根据消防规定，电池安置位置（后文简称为电池仓）和安置高、低压电气设备位置（后文简称为设备仓）是隔离设计。?.1.锂电池锂电池充放电主要是靠化学反应来完成的，在充放电过程中不可避免的会产生热能，如果电池自身产生的热能超

4、过了电池热量的耗散能力，锂电池无法得到及时散热，热量就会积累导致电池过热。图1锂电池化学失控导致火灾的机理锂电池化学失控导致火灾的机理如图1,电池内部材料之间发生了化学反应，象SE1膜分解、电解液分解、正负极分解等，分解中将产生大量的热量和气体使电池出现发热、鼓包现象，热量将会引起电池失控，电池温度迅速上升,导致电池材料内部燃烧，且电池液的分解就会产生可燃性气体，当可燃气体浓度达到一定程度之后，遇到明火将发生爆炸。所以，锂离子电池反应失控表面现象主要有电池发热、鼓包、烟雾、明火、燃烧，甚至爆炸，出现上述问题主要源于电池内部化学反应过快控制不住，而外界的过充、刺穿、火源、挤压、短路等外部因素都会

5、导致上述问题的产生。并且锂电池储能系统的电池模组是将多个电池组串联一起的设计，这无疑也增大了锂电池的安全隐患，而且一旦某个电池性能不稳定发生火灾，也势必影响周边锂电池的安全，进一步的扩大火灾范围。?.2.电气设备锂电池储能系统中存在着大量的电气设备，其电气设备的稳定性和安全性也必将影响到电池的性能和稳定，象意外操作的高电压、大电流、雷电浪涌的在储能系统行业中用的最为广泛的灭火气体是七氟丙烷。七氟丙烷是一种无色、无味、不导电的气体，其灭火原理是对化学反应链的反应抑制，是以液体储存，气体释放的形式，在喷完之后可利用通风系统将气体排出室内，灭火完之后不会留有残留物，也不会对现场的电气设备造成任务损耗

6、和污染。在储能系统安置六氟丙烷灭火装置需要注意以下几点。?.2.1.喷放浓度六氟丙烷喷放浓度需要根据实际防护面积大小来设计，如果灭火剂填装不够，现场有可能出现个别小的防护区域灭火浓度太大，其他防护区域灭火浓度较小，得不到理想灭火情况，在系统设计中灭火剂填充量应比实际浓度比高9%的余量，达到完全灭火要求。?.2.2.全封闭空间设计一般来说气体灭火需要一个封闭式的空间才能保证灭火剂的灭火效果，七氟丙烷在释放过程中，需要注意的是运维人员在电池仓内操作时，由于突发事故或者误操作导致的火灾发生时候，需要设置一个消防门，保证人员的生命安全。由于七氟丙烷在喷射完后，其液态形成了气态，其室内压强将迅速变大，在

7、电池仓内需设置相应的排泄口。其泄压装置应根据室内建筑或者集装箱结构所能承受的压强进行具体的设计，防止封闭的建筑体或者集装箱出现裂缝。?.2.3.喷射时间的确定一般情况下，如果锂电池或者其他设备的固体表面预燃时间较长，在其内部就会形成深位火灾，这个对消防安全来说是十分不利的，尽管灭火装置可以将外部的明火熄灭。但是内部还有在燃烧，当重燃条件达到时，将又会复燃，如果预燃时间足够长的话，甚至还可能发生爆炸等危险事故。为此根据相关规定和实际运行情况，将七氟丙烷实际喷射时间设置为8s是较为合理的。?.3.空调装置锂电池的充放电时，是持续向外界散发热量的过程，而环境温度对锂电池性会产生明显的变化，锂电池的-

8、40C6(C的温度特性如图3所示。*一旭合曲或-20O2040600度掷C图3锂电池的温度特性由图3可知，随着温度降低锂电池的容量衰减加快，而高温对锂电池的容量变化作用不是很大，而且高温环境下，电池仓内的电气设备以及蓄电池都会增大其火灾隐患的概率，为此储能电站电池仓的最佳温度为25,在该温度下,电池的容量和安全性是最佳的。?.4.联动装置锂电池储能系统通常需要运维人员日常巡查，为了防止因为运维人员误操作或者发生突发事故情况导致人员伤亡，在电池仓内需设置消防门和排风系统以及安置在外部的紧急停机按钮，并与消防报警系统、自动灭火装置和消防门、通风口等其他消防设备形成多级安全联动装置，其运行策略见表K

9、对于电气设备中可能会产生的高电压、大电流等问题，在高压侧电路安装防雷防浪涌、通信防雷防浪涌设备以及相应的避雷器。在设计时合理的利用原有建筑的防雷接地设施、整体降低高电压、大电流的风险。在储能系统布置设计时候，需要考虑运维日常巡检方便和突发事故的情况,在移动式储能设备区域出入口应不少于2个。安置于地表上的储能系统周边需预留宽度至少3.5m的消防车道,安置于地下室的储能系统需预留宽度至少15m的逃生通道，并在周边设有相应的消防设施。为了保证锂电池储能系统的消防供电稳定性，消防设备所用的电必须单独从市电接过来，且电缆采用耐火电缆，消防报警装置、联动控制等消防设备用电均均由该单独的配电系统供电。?.锂

10、电池储能电站消防设计原则在进行锂电池储能电站消防设计时，需要遵循以下几个原则：1 .严格控制火灾风险针。对锂电池储能电站的特点，需要采取一系列的措施来预防和控制火灾的发生，包括选用高性能的电池系统、合理的布局设计、高效的灭火系统等。2 .强调安全疏散和救援在。消防设计中需要考虑到人员的安全疏散和救援问题，制定合理的疏散预案和救援方案，确保人员能够及时、安全地撤离现场。3 .消防注设重计环方保案。需要考虑到环境保护问题，尽可能采用环保的灭火系统和设备，减少对环境的污染和破坏。集装箱储能PRCK级消防方案三维示意图PACK级独立监测、复核+预防/运维式监测+空间全淹没喷头消防唆耳刹破涧蝮合探滤器机

11、箱式全氟己期灭火渡6.锂电池储能电站消防设计要点6.1.合理布局锂电池储能电站的布局设计是消防安全的重要保障。在建筑布局上，需要合理划分各个功能区域，将电池存储区域、控制区域、维修区域等分开设置，避免不同区域之间的相互干扰和影响。同时，针对各个区域的特点，需要采取相应的防火措施和设备，确保各个区域的6.2.选安用全高性性和能稳电定池性系统。锂电池储能电站的核心部分是电池系统，高性能的电池系统能够提高整个储能电站的安全性和稳定性。在选用电池系统时，需要综合考虑其安全性、可靠性、经济性等因素，选取性能优越、适应性广、电池系统高效的灭火系统。在锂电池储能电站中设置高效的灭火系统是十分必要的。灭火系统

12、中需要选用高效、环保的灭火剂，如惰性气体、干粉等，同时需要针对不同的灭火剂制定相应的使用规程，确保在使用过程中能够达到此最外佳，的灭灭火火系效统果的。设计还需要考虑到对环境和设备的保护，尽可能选择环保型的灭火设备。、集装箱储能PReK级消防方案系统结构图iti?气体管源玲放火火两荆?.3.加强安全监控和管理加强锂电池储能电站的安全监控和管理是十分必要的。需要针对整个储能电站的运行状态和环境进行全面的监控和管理，包括电池系统的运行状态、温度、湿度、气压等参数的监测以及火警信号的监测等。同时，需要制定完善的安全管理制度和操作规程，加强对工作人员的安全培训和教育，提高整个储能电站的针安对全锂性电和池稳储定能性电站的消防设计方案需要充分考虑到整个储能电站的特点和需求，从多个角度出发进行全面而有效的消防设计和安全管理，确保整个储能电站的安全和稳定运行。?.结语随着锂电池技术不断完善，其相应的储能系统也将大规模应用起来，如何确保锂电池储能系统的安全是影响发展的第一等要素。该文结合自身建设经验和行业内相关标准规范，对锂电池储能系统安全方面进行了探讨，共同推进储能行业的安全发展。