Lityum batareyalarning xavfsizligi doimo sanoatda tashvish uyg'otgan. Maxsus moddiy tuzilmalari va murakkab ish muhiti tufayli yong'in sodir bo'lgandan so'ng, bu uskunaning shikastlanishiga, mulkning yo'qolishiga va hatto qurbonlarga olib keladi. Lityum batareyada yong'in sodir bo'lgandan so'ng, utilizatsiya qilish qiyin, uzoq vaqt talab etadi va ko'pincha ko'p miqdorda zaharli gazlar hosil bo'lishini o'z ichiga oladi. Shu sababli, o'z vaqtida yong'inni o'chirish yong'in tarqalishini samarali nazorat qilishi, keng yonishning oldini olish va xodimlarning qochishi uchun ko'proq vaqtni ta'minlashi mumkin.

Lityum-ionli batareyalarning termal qochib ketish jarayonida tutun, yong'in va hatto portlash tez-tez sodir bo'ladi. Shu sababli, termal qochib ketish va diffuziya muammosini nazorat qilish lityum batareyalar mahsulotlarini ishlatish jarayonida duch keladigan asosiy muammoga aylandi. To'g'ri yong'in o'chirish texnologiyasini tanlash batareyaning termal qochib ketishining keyingi tarqalishini oldini oladi, bu yong'inning paydo bo'lishini bostirish uchun katta ahamiyatga ega.

Ushbu maqolada bozorda mavjud bo'lgan asosiy yong'inga qarshi vositalar va o'chirish mexanizmlari bilan tanishib chiqiladi va turli turdagi yong'inga qarshi vositalarning afzalliklari va kamchiliklari tahlil qilinadi.

Yong'in o'chirish vositalarining turlari

Hozirgi vaqtda bozorda o't o'chirish moslamalari asosan gazli o't o'chiruvchilarga, suvga asoslangan yong'inga qarshi vositalarga, aerozolli yong'inga qarshi vositalarga va quruq kukunli yong'inga qarshi vositalarga bo'linadi. Quyida har bir turdagi yong'in o'chirish moslamasining kodlari va xususiyatlari bilan tanishishingiz mumkin.

Perflorogeksan: Perfluorogeksan OECD va AQSh EPKning PFAS inventarizatsiyasiga kiritilgan. Shuning uchun, perfluoroheksanni yong'inga qarshi vosita sifatida ishlatish mahalliy qonunlar va qoidalarga muvofiq bo'lishi va atrof-muhitni nazorat qiluvchi idoralar bilan bog'lanishi kerak. Termik parchalanishda perfluorogeksanning mahsulotlari issiqxona gazlari bo'lganligi sababli, u uzoq muddatli, katta dozali, doimiy püskürtme uchun mos emas. Uni suv purkagich tizimi bilan birgalikda ishlatish tavsiya etiladi.

Triflorometan:Triflorometan agentlari faqat bir nechta ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqariladi va bu turdagi yong'inga qarshi vositani tartibga soluvchi maxsus milliy standartlar mavjud emas. Xizmat narxi yuqori, shuning uchun uni ishlatish tavsiya etilmaydi.

Heksafluoropropan:Ushbu o't o'chirish vositasi foydalanish paytida qurilmalar yoki jihozlarga zarar etkazishga moyil va uning global isish potentsiali (GWP) nisbatan yuqori. Shuning uchun, heksafluoropropan faqat o'tish davri yong'inga qarshi vosita sifatida ishlatilishi mumkin.

Geptafluoropropan:Issiqxona effekti tufayli u turli mamlakatlar tomonidan asta-sekin cheklanadi va yo'q qilinishiga duch keladi. Hozirgi vaqtda heptafloropropan agentlari to'xtatildi, bu esa texnik xizmat ko'rsatish vaqtida mavjud heptafloropropan tizimlarini to'ldirishda muammolarga olib keladi. Shuning uchun uni ishlatish tavsiya etilmaydi.

Inert gaz:IG 01, IG 100, IG 55, IG 541, shu jumladan, IG 541 kengroq qo'llaniladi va xalqaro miqyosda yashil va ekologik toza yong'in o'chirish vositasi sifatida tan olingan. Biroq, uning kamchiliklari yuqori qurilish narxi, gaz ballonlariga talabning yuqoriligi va katta maydonni egallashi.

Suvga asoslangan agent:Nozik suvli yong'inga qarshi vositalar keng qo'llaniladi va ular eng yaxshi sovutish effektiga ega. Bu, asosan, suvning katta o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega bo'lganligi sababli, u katta miqdordagi issiqlikni tezda o'zlashtira oladi, batareya ichidagi reaksiyaga kirmagan faol moddalarni sovutadi va shu bilan haroratning yanada oshishiga to'sqinlik qiladi. Biroq, suv batareyalarga katta zarar etkazadi va izolyatsiya qilmaydi, bu batareyaning qisqa tutashuviga olib keladi.

Aerozol:Aerozol o'zining ekologik tozaligi, toksik emasligi, arzonligi va texnik xizmat ko'rsatishning osonligi tufayli asosiy yong'inga qarshi vositaga aylandi. Biroq, tanlangan aerozol BMT qoidalari va mahalliy qonunlar va qoidalarga muvofiq bo'lishi kerak va mahalliy milliy mahsulot sertifikati talab qilinadi. Biroq, aerozollar sovutish qobiliyatiga ega emas va ularni qo'llash jarayonida batareyaning harorati nisbatan yuqori bo'lib qoladi. Yong'in o'chiruvchi vositani chiqarishni to'xtatgandan so'ng, batareya qayta yoqishga moyil bo'ladi.

Yong'in o'chirish vositalarining samaradorligi

Xitoy Fan va Texnologiya Universitetining Davlat asosiy yong'in fanlari laboratoriyasi ABC quruq kukuni, heptafloropropan, suv, perfluorogeksan va CO2 yong'inga qarshi vositalarning 38A lityum-ion batareyasiga yong'in o'chirish ta'sirini solishtirish bo'yicha tadqiqot o'tkazdi.

Yong'inni o'chirish jarayonini taqqoslash

ABC quruq kukuni, heptafloropropan, suv va perfluorogeksan batareya yong'inini qayta yoqmasdan tezda o'chirishi mumkin. Biroq, CO2 yong'inga qarshi vositalar batareya yong'inlarini samarali o'chira olmaydi va qayta yoqishga olib kelishi mumkin.

Yong'inni o'chirish natijalarini taqqoslash

Termik qochib ketgandan so'ng, yong'inga qarshi vositalar ta'sirida lityum batareyalarning harakati taxminan uch bosqichga bo'linishi mumkin: sovutish bosqichi, haroratning tez ko'tarilishi va sekin haroratning pasayishi.

Birinchi bosqichsovutish bosqichi bo'lib, u erda yong'inga qarshi vosita chiqarilgandan so'ng batareya sirtining harorati pasayadi. Bu asosan ikkita sababga bog'liq:

• Batareyani ventilyatsiya qilish: Lityum-ionli batareyalarning termal qochib ketishidan oldin batareyada ko'p miqdorda alkanlar va CO2 gazlari to'planadi. Batareya bosim chegarasiga yetganda, xavfsizlik valfi ochilib, yuqori bosimli gazni chiqaradi. Bu gaz akkumulyator ichidagi faol moddalarni olib yuradi va shu bilan birga akkumulyatorni sovutish effektini ham beradi.
• Yong'in o'chirish vositasining ta'siri: yong'inga qarshi vositaning sovutish ta'siri asosan ikki qismdan iborat: faza o'zgarishi paytida issiqlik yutilishi va kimyoviy izolyatsiya ta'siri. Faza o'zgarishi issiqlik yutilishi batareya tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikni to'g'ridan-to'g'ri olib tashlaydi, kimyoviy izolyatsiya effekti esa kimyoviy reaktsiyalarni to'xtatib, bilvosita issiqlik hosil bo'lishini kamaytiradi. Suv o'zining yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imi tufayli eng muhim sovutish ta'siriga ega bo'lib, unga katta miqdorda issiqlikni tezda yutish imkonini beradi. Perfluoroheksan, HFC-227ea, CO2 va ABC quruq kukunlari esa yong'inga qarshi vositalarning tabiati va mexanizmi bilan bog'liq bo'lgan sezilarli sovutish ta'sirini ko'rsatmaydi.

Ikkinchi bosqich haroratning tez ko'tarilish bosqichi bo'lib, batareyaning harorati minimal qiymatdan eng yuqori darajaga tez ko'tariladi. Yong'in o'chirish vositalari batareya ichidagi parchalanish reaktsiyasini to'liq to'xtata olmaganligi va yong'inga qarshi vositalarning ko'pchiligi zaif sovutish ta'siriga ega bo'lganligi sababli, batareyaning harorati turli xil yong'inga qarshi vositalar uchun deyarli vertikal ko'tarilish tendentsiyasini ko'rsatadi. Qisqa vaqt ichida batareyaning harorati eng yuqori darajaga ko'tariladi.

Ushbu bosqichda akkumulyator haroratining ko'tarilishini inhibe qilishda turli xil yong'inga qarshi vositalarning samaradorligida sezilarli farq mavjud. Kamayish tartibida samaradorlik: suv > perfluorogeksan > HFC-227ea > ABC quruq kukuni > CO2. Batareya harorati asta-sekin ko'tarilganda, batareya yong'indan ogohlantirish uchun ko'proq javob vaqtini va operatorlar uchun ko'proq reaktsiya vaqtini ta'minlaydi.

Xulosa

1. CO2: CO2 kabi yong'inga qarshi vositalar, asosan, bo'g'ilish va izolyatsiyalash orqali ishlaydi, batareya yong'inlarida zaif inhibitiv ta'sirga ega. Ushbu tadqiqotda CO2 bilan og'ir qayta yoqish hodisalari sodir bo'ldi, bu esa uni lityum batareyalar yong'inlari uchun yaroqsiz holga keltirdi.
2. ABC quruq kukuni / HFC-227ea: ABC quruq kukuni va HFC-227ea yong'inga qarshi vositalar, asosan, izolyatsiya va kimyoviy bostirish orqali ishlaydi, batareya ichidagi zanjirli reaktsiyalarni qisman inhibe qilishi mumkin. Ular CO2 ga qaraganda bir oz yaxshiroq ta'sirga ega, lekin ular sovutish effekti yo'qligi va batareyadagi ichki reaktsiyalarni to'liq bloklay olmagani uchun, yong'inga qarshi vosita chiqarilgandan keyin ham batareyaning harorati tez ko'tariladi.
3. Perfluoroheksan: Perfluoroheksan nafaqat batareyaning ichki reaktsiyalarini bloklaydi, balki bug'lanish orqali issiqlikni yutadi. Shuning uchun uning akkumulyator yong'inlariga inhibitiv ta'siri boshqa yong'inga qarshi vositalarga qaraganda ancha yaxshi.
4. Suv: Barcha yong'inga qarshi vositalar orasida suv eng aniq yong'inga qarshi ta'sirga ega. Bu, asosan, suvning katta o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega bo'lib, katta miqdordagi issiqlikni tezda qabul qilish imkonini beradi. Bu akkumulyator ichidagi reaksiyaga kirishmagan faol moddalarni sovutadi va shu bilan haroratning yanada oshishiga to'sqinlik qiladi. Biroq, suv batareyalarga katta zarar etkazadi va izolyatsiya ta'siriga ega emas, shuning uchun uni ishlatish juda ehtiyot bo'lishi kerak.

Biz nimani tanlashimiz kerak?

Hozirgi vaqtda bozorda mavjud bo'lgan bir nechta energiya saqlash tizimlari ishlab chiqaruvchilari tomonidan ishlatiladigan yong'indan himoya qilish tizimlarini o'rganib chiqdik, asosan quyidagi yong'inni o'chirish echimlaridan foydalanamiz:

• Perflorogeksan + suv
• Aerozol + suv

Buni ko'rish mumkinsinergik yong'inga qarshi vositalar lityum batareyalar ishlab chiqaruvchilari uchun asosiy tendentsiyadir. Perfluorogeksan + Suvni misol qilib oladigan bo'lsak, Perfluorogeksan ochiq olovni tezda o'chiradi, nozik suv tumanining batareya bilan aloqasini osonlashtiradi, nozik suvli tuman esa uni samarali sovutishi mumkin. Kooperativ operatsiya bitta yong'in o'chirish vositasidan foydalanishga qaraganda yaxshiroq yong'in o'chirish va sovutish effektiga ega. Hozirgi vaqtda Evropa Ittifoqining yangi batareyalar to'g'risidagi nizomi kelajakdagi batareya yorliqlarida mavjud yong'inga qarshi vositalarni o'z ichiga olishini talab qiladi. Ishlab chiqaruvchilar, shuningdek, o'z mahsulotlari, mahalliy qoidalar va samaradorlik asosida tegishli yong'inga qarshi vositani tanlashlari kerak.