消防科学与技术2023年8月第42卷第8期灭火剂与阻燃材料含添加剂的水系灭火剂抑制锂离子电池火灾试验研究侯双平1,2，朱顺兵1,2，王文豪1,2（1.南京工业大学安全科学与工程学院，江苏南京211816；2.南京工业大学火灾与消防工程研究所，江苏南京211816）摘要：通过自主搭建的试验平台开展含添加剂的水系灭火剂抑制三元锂离子电池火灾的试验。分别选用不同质量分数表面活性剂、钾盐、微胞囊灭火剂进行含单一添加剂的水系灭火剂灭火试验，在此基础上复配得到3种复合添加剂配方，通过试验研究其对锂离子电池火灾抑制的有效性。结果表明：含复合添加剂的灭火剂的降温速率和灭火能力普遍优于含单一添加剂的灭火剂，且CF-2灭火剂对三元锂离子电池火灾的灭火效果最佳。对CF-2灭火剂配方进行理化性质测试并加入抗冻剂优化，得到优化后的灭火剂配方为CF-4：SDS（1.5%）、尿素（0.34%）、三乙醇胺（0.024%）、K2C2O4（1.2%）、N,N-二甲基甲酰胺（0.6%）、乙二醇（0.3%）、聚丙烯酰胺（0.1%）。试验表明该配方不仅适用于锂电池火灾且在一定条件下可实现工程化应用。关键词：锂离子电池；热失控火灾；添加剂；水系灭火剂；配方优化中图分类号：X932；TM912文献标志码：A文章编号：1009-0029（2023）08-1135-06目前锂离子电池以能量密度高、性能稳定等优势成为新能源汽车的主要动力来源。但锂离子电池触发热失控从而引发火灾的事故在新能源汽车领域频频发生，其安全性问题受到广泛关注。新能源汽车搭载的锂离子电池发生热失控后，需要通过各种灭火剂对火灾进行抑制。早年使用的哈龙灭火剂因其会破坏臭氧层已经逐步被新型灭火剂替代［1］，且研究表明哈龙灭火剂对扑灭锂离子电池火灾发挥的作用有限。灭火剂类型主要有水系灭火剂、二氧化碳灭火剂、卤代烷灭火剂、气溶胶灭火剂等［2-3］，细水雾因其清洁高效等优异性能，得到国内外众多学者的广泛关注。含添加剂的水系灭火剂相比于纯水和气体灭火剂等，具有灭火速率快、效率高、封闭性好及抗复燃能力强等优点［4-5］，能更加有效地抑制锂离子电池火灾，因此被广泛应用。EGELHAAFM等［6］研究了容量为17.6kW·h，荷电状态为95%SOC的电池包燃烧的特征及灭火方法。对锂离子电池进行加热使其自行燃烧，然后分别用水、表面活性剂和凝胶剂熄灭电池火灾，记录电池发生热失控的温度和所需的水量。结果表明，与传统汽车火灾的汽油火焰温度相比，锂离子电池火灾的火焰温度更低。FAA（FederalAviationAdministration）［7］指出，...
