中国新技术新产品2024NO.3（上）-143-生产与安全技术锂电池储能电站可用于存储电力能源，从而促进新能源发电方式的大规模接入，同时保证电网的稳定性。但锂电池的反应介质属于易燃性物质，受到高温、过度充电以及撞击等因素的影响，有可能引发火灾。鉴于此，结合实际案例研究此类电站的消防系统设计方法具有重要的工程应用价值。1项目概况国内某电网侧储能电站项目采用磷酸铁锂电池作为储能设备，其容量达到101MW/202MWh。项目占地面积为3.2×103m2，主体设施包括配电控制楼1座、电池储能预制舱22个。其中，配电控制楼属于丙类建筑，耐火等级为一级，楼高22.3m，占地面积为522m2，该楼共计4层，地上部分为3层，地下部分为1层。电池储能预制舱采用完全一致的设计规格，长度、宽度、高度分别为12.2m、2.4m和2.8m，每座预制舱内安装了数百块磷酸铁锂电池模组，每个预制舱的电池容量均为2.2MW·h。2电池火灾风险及灭火技术分析2.1磷酸铁锂电池火灾风险分析国内科研人员对326Ah的大型磷酸铁锂电池进行燃烧试验，发现当此类电池受到外部因素的刺激时，有可能释放大量的热能，同时随着氢气、一氧化碳以及甲烷等可燃气体排出，进而产生明火，严重时可引起热失控，甚至爆炸。常见的刺激因素包括电池短路、过度充电、工作温度或环境温度过高、过度放电、挤压或者撞击等。在相关试验中，研究人员使用的电池模组容量为1.3Ah~326Ah，当温度接近140℃时，电池进入热失控状态，随着热量释放，产生明火后，电池温度快速升高，可形成热射流，最高的燃烧温度约为700℃。燃烧过程中释放的可燃气体进一步加剧了火灾风险，如果在较为狭小密闭的空间内，电池组有可能引起爆炸[1]。另外，火灾危险系数与电池的容量存在直接关联，因为容量较大的电池组可提供更多的可燃物。表1为电池燃烧试验的部分数据，从中可知，当电池容量较大时，其热释放速率通常也更大，燃烧后的质量损失占比均高于20%。2.2针对锂电池火灾的灭火介质分析在磷酸铁锂电池火灾中，可用的灭火介质包括气体、固体以及液体。在气体灭火介质方面，六氟丙烷、七氟丙烷、全氟已酮可用于抑制和扑灭锂电池火灾；在固体灭火介质方面，干粉灭火器具有一定的效果；液体灭火介质包括水和泡沫灭火器。经过灭火试验，各类灭火介质在锂电池火灾灭火中的应用效果见表2。在实际应用中，全氟乙酮成为当前扑灭锂电池火灾的主要介质，其优势体现在5个方面，分别为效率高、洁净、安全以及无毒无害。全氟乙酮具有吸热和隔离氧气...
