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文献综述
题目：基于火探管式锂离子电池的灭火技术研究
摘要：锂离子电池因为具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率、无记忆效应以及无污染等特点，集成成组后可以满足诸多领域的能源需求。但电池组内部温度的不均一性会明显降低电池组的性能并且缩短电池的寿命周期。锂离子电池的容量、内阻以及电压对所处的工作温度十分敏感,由于自身结构抗滥用性较差,容易发生热失控进而引起火灾或者爆炸事故。本文针对锂离子电池的自燃现象，制备了火探管式灭火装置灭火系统，将火探管安装在电池组之上，火探管达到预设温度后，发生破裂行为，由于内部提前预设压力，灭火剂随即从破裂处释放，形成点对点灭火。同时针对不同灭火剂的灭火效果及效率进行分析，以便找到最适合的灭火系统【1-2】。
关键词: 火探管 锂离子电池 热失控 自动灭火系统
引言：锂离子电池相比镍氢、铅酸等传统电池具有更高的能量密度、功率密度和更长的使用寿命。近年来在电动汽车、移动电源、新能源及储能等领域取得了大量应用。然而, 锂离子电池的安全问题随着其应用规模的扩大逐渐凸显出来, 据FAA统计,自1991年3月20日至2015年6月30日, 全球共有158起与锂电池相关的飞行和机场有记录事件, 包括锂电池货物和乘客包裹行李在内的冒烟、起火、过热和爆炸。特斯拉Model S电动汽车的锂离子电池组起火事件等更是让锂离子电池组或模块的热失控安全问题成为焦点。
动力锂电池会在多种使用不恰当的条件下发生热失控。外界温度升高后导致动力理电池受热，电池内部的反应如一个相互促进的反应链，SEI膜首先分解并放出热量加热电池，促使负极与溶剂的反应进一步 释放热量，进而导致负极与结合剂的化学反应、电解溶剂分解、正极的热分解反应，并放出大量的热与可燃性气体，最终导致电池爆炸。电池爆炸的机理因使用的正负极，隔膜与电解质材料不同而存在差异【3-4】。
一、国内外研究现状
1.1国内研究概况
我国在新能源电动汽车锂离子电池安全性方面的研究工作起步比较晚。2000年，国内引进火探管装置产品。我国的消防技术人员开始逐步接触火探管装置产品，并对其基本性能，工程设计及应用领域开始了详细的研究和探索。2008年后，公安部以立项开展该装置工程技术方面的研究，并起草了该产品行业标准，中国工程建设标准化协会已组织编制火探管灭火装置设计规程，该规程的编制为火探管灭火装置在我国的推广和应用提供了理论依据。2010年12月10日，公安部消防产品合格评定中心发布了首个用于火探管灭火装置认证的规范——《感温自启动灭火装置认证技术规范》。国内火探管灭火装置生产单位依据此规范开始申请认证，从此火探管灭火装置的生产更加规范。目前国内应用的火探管为外径6 mm，内径4 mm的红色柔性管道,公称动作温度为170摄氏度左右。随着消防技术人员对火探管技术的研究以及市场需求，我国部分企业已开始研制外径8、12 mm等大口径的火探管，公称动作温度范围也拓宽至120~170摄氏度；此外,国内企业生产的火探管颜色只是用来与其他公司区分的标志。随着火探管灭火装置应用领域的拓展，一些特殊的应用场所，如厨房、发动机舱等使用温度要求较宽,腐蚀性严重的场所,要求火探管具有耐腐蚀、抗老化等性能。我国火探管灭火装置最早应用于电气柜,之后开始逐渐应用到数控加工中心、大型LED显示屏、银行ATM取款机、汽车发动机舱、档案柜、风电机舱、通信设备等设备或场所。由于我国火探管技术与国外还具有一定差距，应用范围也没有国外广泛。
