[发明专利]锂电池储能系统钝化灭火抑爆系统及方法

说明书

本发明提供一种锂电池储能系统钝化灭火抑爆系统及方法，该锂电池储能系统钝化灭火抑爆系统包括定位火灾位置并发出火灾发生信号的火灾探测模块、灭火防复燃抑爆模块和控制灭火防复燃抑爆模块开启或关闭的控制模块，灭火防复燃抑爆模块用于快速扑灭明火并防止电池复燃爆炸，其包括用来存储灭火防复燃抑爆介质的存储装置，所述灭火防复燃抑爆介质为90％～99.8％的锂钝化气体和0.3％～10％的卤代烃气体的组合，所述锂钝化气体为氮气、二氧化碳中的一种或两种的组合。本发明采用灭火防复燃抑爆介质中卤代烃气体快速灭初期明火，迅速防止明火的蔓延和扩散；同时锂钝化介质钝化活性锂物质，吸热降温，抑制可燃易爆气体生成，同时实现高效灭火、防复燃和抑制爆炸三种功能。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种锂电池储能系统钝化灭火抑爆系统及方法。

背景技术

2020年，我国提出“2030年碳达峰、2060年碳中和”的宏伟目标，大力发展风电、光伏等清洁低碳能源。而风电、光伏能源具有波动性、随机性，需配置大规模储能。锂电池储能是一类重要的储能系统，占电化学储能装机量的92％。截至2020年，我国锂电储能装置累计装机达13.6GW，预计2035 年将达600GW，市场规模超2万亿。

锂电储能系统在内外部短路、过充等电气故障及热源的耦合作用下易发生热失控，释放大量热量和易爆气体，引发起火和爆炸。近年国内外锂电储能火灾爆炸事故频发。并且，大型锂电储能站中锂电池数量超十万，容量达 10000kWh以上，远高于电动汽车(通常100kWh)，灭火难、危害大。锂电储能电池防火防爆是储能领域迫切需要解决的技术难题。

与常规火灾不同，锂电池热失控自发持续，明火扑灭后极易复燃。同时电池特失控时内部发生大量化学反应，产生大量易爆气体，极易爆炸。常规灭火技术难以快速扑灭电池明火，不能阻断电池内部化学反应，也难以吸收电池热失控产生的大量热量，因此难以抑制复燃和爆炸。目前储能锂电池灭火主要采用水、七氟丙烷、全氟己酮灭火系统。水灭火系统采用水灭火，水导电，释放到电池和电气设备上将造成设备短路。七氟丙烷和全氟己酮灭火剂降温能力差，不能抑制锂电池热失控引起的复燃，也不能抑制电池爆炸。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种锂电池储能系统钝化灭火抑爆系统及方法，旨在解决现有技术中的灭火系统难以快速扑灭明火并难以抑制复燃和爆炸的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种锂电池储能系统钝化灭火抑爆系统，所述锂电池储能系统钝化灭火抑爆系统包括：

火灾探测模块，探测并定位储能电池舱内的火灾位置并发出火灾发生信号；

灭火防复燃抑爆模块，用于快速扑灭明火并防止电池复燃爆炸，所述灭火防复燃抑爆模块包括用来存储灭火防复燃抑爆介质的存储装置，所述灭火防复燃抑爆介质为90％～99.8％的锂钝化气体和0.3％～10％的卤代烃气体的组合，所述锂钝化气体为氮气、二氧化碳中的一种或两种的组合；和

控制模块，与所述火灾探测模块通讯并被配置为：

接收所述火灾探测模块发出的火灾发生信号；

根据所述火灾发生信号控制所述灭火防复燃抑爆模块的开启或关闭。

在本发明的实施例中，所述卤代烃气体为同时含有两种或两种以上的卤素元素的卤代烃。