韓國電池廠失火背后：解決電池熱失控的隱患，還得從這一材料下手
核心提示：當?shù)貢r間6月24日上午，韓國京畿道華城市的一家電池廠不幸發(fā)生了火災(zāi)，根據(jù)韓國京畿道消防災(zāi)難本部的最新消息，到當天下午5點55分
當?shù)貢r間6月24日上午，韓國京畿道華城市的一家電池廠不幸發(fā)生了火災(zāi)，根據(jù)韓國京畿道消防災(zāi)難本部的最新消息，到當天下午5點55分，這場火災(zāi)已經(jīng)奪去了22人的生命。在這其中，經(jīng)過確認的信息表示，其中有18名遇難者為中國公民，遇難人數(shù)現(xiàn)在仍然在進一步確認中，韓國政府表示對遇難者家屬的哀悼。
電池工廠起火是怎么回事？
1、電池工廠為何與火難舍難分？
據(jù)報道，這場火災(zāi)發(fā)生在韓國京畿道華城市西新面的一家名叫ARICELL的鋰電池制造廠。這家工廠是一個三層樓的鋼筋水泥建筑，整個廠區(qū)有11棟樓，占地面積超過2300平方米，火是第三棟樓的二樓燒起來的，當時樓里有67個工人在上班，一樓和二樓分別有15人和52人。
起火的二樓里還存放著3.5萬個做好的鋰電池，高度易燃，并且在其他的區(qū)域存放了更多的電子設(shè)備。ARICELL這家公司是專門生產(chǎn)亞硫酰氯鋰電池的，這種電池能量密度高，在行業(yè)里算是領(lǐng)頭羊。
韓國是鋰電池的主要生產(chǎn)國，鋰電池用途廣泛，從電動汽車到筆記本電腦都用得上，但是，鋰電池如果出了問題，比如受損或者過熱，就可能會爆炸，這就很危險了。單單說鋰電池的燃燒很多人可能不明所以，我說一個常見的例子：新能源車自燃，常見的新能源車的電池是鋰電池，這些自燃事故，多半是因為車上的動力電池，發(fā)生了熱失控。
鋰電池就像一個裝滿了能量的“炸藥包”，雖然表面的火可能很快就能被撲滅，但是它里面的能量因為溫度太高，沒有被完全釋放，所以還可能會重新燃起來，甚至爆炸。
如果不幸遇到新能源汽車自燃的情況，最好的辦法是趕緊叫專業(yè)的消防隊員來，他們會有專業(yè)的設(shè)備和方法來撲滅外面的火，并且用水來給電池降溫。
按照美國國家消防協(xié)會的解釋，物理損壞、產(chǎn)品缺陷或電路損壞都有可能導致鋰電池發(fā)生“熱失控”連鎖反應(yīng)。當電池內(nèi)部溫度升高到一定程度時，電池材料會釋放大量熱量。電池溫度的迅速升高，最終會引起電池起火或爆炸。
所謂"熱失控"指的是電池系統(tǒng)發(fā)生過熱，并由于某些原因無法有效地控制或冷卻，最終引發(fā)嚴重的安全隱患。這一風險在電動汽車行業(yè)中尤其受重視。
喂料確保電池在使用過程中不發(fā)生燃燒、爆炸，甚至無熱擴散，避免熱失控，防熱阻燃材料能做些什么呢？
2、頂尖車企與電池廠紛紛下場布局熱失控防護材料解決方案
不同電芯使用的防火隔熱材料不同。由于不同形狀電芯的膨脹率、比表面積、熱失控難易程度不同，不同汽車公司采用不同防火隔熱材料進行隔熱處理，隨著電池能量密度提升疊加更高安全性的要求，產(chǎn)業(yè)鏈上下游均積極布局相關(guān)產(chǎn)品。
寧德時代、中創(chuàng)新航等動力鋰電池廠商應(yīng)用氣凝膠氈等材料提升電池包的熱防控性能，?目前氮化物氣凝膠、碳化物氣凝膠正處于研發(fā)階段。除電池廠商以外，主機廠也參與到電池PACK設(shè)計中，在隔熱阻燃材料方面提出新的技術(shù)方案，例如上汽榮威ER6應(yīng)用的葆潤哥斯拉“防火罩”產(chǎn)品。材料廠商如?泛亞微透，也開始進行隔熱墊復(fù)合材料技術(shù)研究。
Sabic
工程塑料供應(yīng)商沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（Sabic）最近公布的測試結(jié)果強調(diào)了基于熱塑性塑料的熱失控屏障解決方案在防止電動汽車（EV）電池火勢蔓延方面的潛力。
沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（Sabic）的子系統(tǒng)級測試系列表明，由該公司的Stamax 30YH570長玻璃纖維聚丙烯（PP）樹脂制成的電池模塊盒，其細胞間厚度薄至1毫米，具有防止18650圓柱形電池熱失控傳播的潛力。
據(jù)報道，Stamax牌號提供了必要的隔熱和阻燃性，以減少熱失控情況下細胞間傳播的機會，從而降低災(zāi)難性安全事故的風險。這種材料與可壓縮泡沫相結(jié)合，在棱柱形和軟包電池中控制熱失控傳播方面也顯示出有希望的結(jié)果。
索爾維（現(xiàn)Syensqo）
為了滿足電動汽車電池部件的安全需求，索爾維全新推出適用于需要抗熱失控和隔熱傳播的電池應(yīng)用解決方案Xencor? XTreme，專為包覆成型母線、模組端板和支撐件等電池組件而設(shè)計。
這個解決方案的主要優(yōu)點包括高剛度、強度和抗沖擊性、一流的電絕緣性（相對漏電起痕指數(shù)>600伏）及高介電強度，同時該系列采用部分生物基成分和100%可再生電力生產(chǎn)。
Xencor? XTreme PPA LGF牌號提供耐1000℃直接火焰暴露超過10分鐘的性能，在發(fā)生熱失控時為乘客提供足夠的時間離開車輛。
該系列材料在暴露于火焰后可保持優(yōu)異的電絕緣水平，有助于減輕電池的熱失控。具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，可確保部件在電池工作條件下保持尺寸穩(wěn)定性。
寶理塑料
寶理塑料開發(fā)了一種有助于隔熱與絕緣的材料-DURAFIDE® PPS 6150T73。
該材料即使在1000℃的環(huán)境中放置30分鐘后，母排護套的狀態(tài)也可以保持不變。因此這種樹脂材料無需無機片材等，也能在發(fā)生熱失控時有助于隔熱和絕緣。
除了特殊的耐熱性外，該材料還具有適用于鋰離子電池中的模組蓋板和母排等的最佳特性。
LG化學
LG化學與LX Hausys共同開發(fā)的“特殊阻燃連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料(特殊阻燃CFT)”，其特點是在高溫火焰和高壓下，耐熱時長比現(xiàn)有復(fù)合材料高出14倍以上。
特殊阻燃CFT因其硬度高且受力變形小，可用于電動汽車電池中的大型電池組頂蓋和底蓋等。當電動汽車起火時，它可有效延緩火勢蔓延，為駕駛員疏散和滅火爭取必要時間。
LG化學實驗結(jié)果表明，將厚度為1.6mm的特殊阻燃CFT置于1500℃以上的熱壓環(huán)境下，20分鐘后未見熔化或裂口，火焰阻隔性能達到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。
該款特殊阻燃CFT應(yīng)用了LG化學的延遲電池熱失控材料技術(shù)與LX Hausys的熱塑性復(fù)合材料(CFT，連續(xù)纖維熱塑性塑料)制造技術(shù)。
此次，LX Hausys采用了將LG化學的材料制作成膠帶形態(tài)并堆疊的制造工藝，進一步提高了火焰阻隔性能。
3、塑料件的阻燃性和燃燒性
當單體電池因熱失控燃燒后，在火源熄滅后，添加阻燃劑的塑料件可在短時間內(nèi)自己熄滅，防止連鎖反應(yīng)，大大減少了燃燒帶來的損害，因此阻燃劑變成塑料制品中不可或缺的一部分。
根據(jù)阻燃劑的配比，塑料件可以達到 UL94V－０、5VB、5VA等較高防火等級，通常選擇 UL94V－０作為阻燃性能的最低要求。國內(nèi)很多企業(yè)對塑料阻燃測試的樣品的厚度做了各自的要求，同樣是UL94的測試方法，同一種材質(zhì)不同的厚度會影響測試結(jié)果，樣品越薄測試條件越苛刻。
阻燃劑大致可分為鹵系阻燃劑和非鹵系阻燃劑，鹵素系添加劑在日本等發(fā)達國家是禁止使用的，因為鹵素系（氯系、溴系）阻燃劑無論是在其本身生產(chǎn)、在塑料成型加工時的使用、添加阻燃劑的塑料等制品的使用以及廢塑料焚燒處理等過程中都有產(chǎn)生有劇毒的二惡英或呋喃等危害人體健康和污染環(huán)境的問題。
為了確保安全，電池包PACK設(shè)計中的阻燃要求應(yīng)避免添加鹵系添加劑，成品中不應(yīng)含有鉛 （Pb），鎘 （Cd），汞（Hg），六價鉻（Cr（VI）），多溴聯(lián)苯（PBBs），多溴二苯醚（PBDEs），鄰苯二 甲 酸 酯（DBP，BBP，DEHP，DIBP）等有害成分。
采取鋁塑包裝膜制作的鋰動力電池，當發(fā)生誤用與濫用時，隨著化學反應(yīng)產(chǎn)生的氣體逐步增大時，會將包裝膜鼓脹或?qū)X膜焊封位置鼓破而泄壓，從而保證了鋰動力電池安全。
文章來源： 鏈塑網(wǎng)，陌上史無言，鋰電動態(tài)
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_551137.html
來源：賢集網(wǎng)
著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。
電池工廠起火是怎么回事？
1、電池工廠為何與火難舍難分？
據(jù)報道，這場火災(zāi)發(fā)生在韓國京畿道華城市西新面的一家名叫ARICELL的鋰電池制造廠。這家工廠是一個三層樓的鋼筋水泥建筑，整個廠區(qū)有11棟樓，占地面積超過2300平方米，火是第三棟樓的二樓燒起來的，當時樓里有67個工人在上班，一樓和二樓分別有15人和52人。
起火的二樓里還存放著3.5萬個做好的鋰電池，高度易燃，并且在其他的區(qū)域存放了更多的電子設(shè)備。ARICELL這家公司是專門生產(chǎn)亞硫酰氯鋰電池的，這種電池能量密度高，在行業(yè)里算是領(lǐng)頭羊。
韓國是鋰電池的主要生產(chǎn)國，鋰電池用途廣泛，從電動汽車到筆記本電腦都用得上，但是，鋰電池如果出了問題，比如受損或者過熱，就可能會爆炸，這就很危險了。單單說鋰電池的燃燒很多人可能不明所以，我說一個常見的例子：新能源車自燃，常見的新能源車的電池是鋰電池，這些自燃事故，多半是因為車上的動力電池，發(fā)生了熱失控。
鋰電池就像一個裝滿了能量的“炸藥包”，雖然表面的火可能很快就能被撲滅，但是它里面的能量因為溫度太高，沒有被完全釋放，所以還可能會重新燃起來，甚至爆炸。
如果不幸遇到新能源汽車自燃的情況，最好的辦法是趕緊叫專業(yè)的消防隊員來，他們會有專業(yè)的設(shè)備和方法來撲滅外面的火，并且用水來給電池降溫。
按照美國國家消防協(xié)會的解釋，物理損壞、產(chǎn)品缺陷或電路損壞都有可能導致鋰電池發(fā)生“熱失控”連鎖反應(yīng)。當電池內(nèi)部溫度升高到一定程度時，電池材料會釋放大量熱量。電池溫度的迅速升高，最終會引起電池起火或爆炸。
所謂"熱失控"指的是電池系統(tǒng)發(fā)生過熱，并由于某些原因無法有效地控制或冷卻，最終引發(fā)嚴重的安全隱患。這一風險在電動汽車行業(yè)中尤其受重視。
喂料確保電池在使用過程中不發(fā)生燃燒、爆炸，甚至無熱擴散，避免熱失控，防熱阻燃材料能做些什么呢？
2、頂尖車企與電池廠紛紛下場布局熱失控防護材料解決方案
不同電芯使用的防火隔熱材料不同。由于不同形狀電芯的膨脹率、比表面積、熱失控難易程度不同，不同汽車公司采用不同防火隔熱材料進行隔熱處理，隨著電池能量密度提升疊加更高安全性的要求，產(chǎn)業(yè)鏈上下游均積極布局相關(guān)產(chǎn)品。
寧德時代、中創(chuàng)新航等動力鋰電池廠商應(yīng)用氣凝膠氈等材料提升電池包的熱防控性能，?目前氮化物氣凝膠、碳化物氣凝膠正處于研發(fā)階段。除電池廠商以外，主機廠也參與到電池PACK設(shè)計中，在隔熱阻燃材料方面提出新的技術(shù)方案，例如上汽榮威ER6應(yīng)用的葆潤哥斯拉“防火罩”產(chǎn)品。材料廠商如?泛亞微透，也開始進行隔熱墊復(fù)合材料技術(shù)研究。
Sabic
工程塑料供應(yīng)商沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（Sabic）最近公布的測試結(jié)果強調(diào)了基于熱塑性塑料的熱失控屏障解決方案在防止電動汽車（EV）電池火勢蔓延方面的潛力。
沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（Sabic）的子系統(tǒng)級測試系列表明，由該公司的Stamax 30YH570長玻璃纖維聚丙烯（PP）樹脂制成的電池模塊盒，其細胞間厚度薄至1毫米，具有防止18650圓柱形電池熱失控傳播的潛力。
據(jù)報道，Stamax牌號提供了必要的隔熱和阻燃性，以減少熱失控情況下細胞間傳播的機會，從而降低災(zāi)難性安全事故的風險。這種材料與可壓縮泡沫相結(jié)合，在棱柱形和軟包電池中控制熱失控傳播方面也顯示出有希望的結(jié)果。
索爾維（現(xiàn)Syensqo）
為了滿足電動汽車電池部件的安全需求，索爾維全新推出適用于需要抗熱失控和隔熱傳播的電池應(yīng)用解決方案Xencor? XTreme，專為包覆成型母線、模組端板和支撐件等電池組件而設(shè)計。
這個解決方案的主要優(yōu)點包括高剛度、強度和抗沖擊性、一流的電絕緣性（相對漏電起痕指數(shù)>600伏）及高介電強度，同時該系列采用部分生物基成分和100%可再生電力生產(chǎn)。
Xencor? XTreme PPA LGF牌號提供耐1000℃直接火焰暴露超過10分鐘的性能，在發(fā)生熱失控時為乘客提供足夠的時間離開車輛。
該系列材料在暴露于火焰后可保持優(yōu)異的電絕緣水平，有助于減輕電池的熱失控。具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，可確保部件在電池工作條件下保持尺寸穩(wěn)定性。
寶理塑料
寶理塑料開發(fā)了一種有助于隔熱與絕緣的材料-DURAFIDE® PPS 6150T73。
該材料即使在1000℃的環(huán)境中放置30分鐘后，母排護套的狀態(tài)也可以保持不變。因此這種樹脂材料無需無機片材等，也能在發(fā)生熱失控時有助于隔熱和絕緣。
除了特殊的耐熱性外，該材料還具有適用于鋰離子電池中的模組蓋板和母排等的最佳特性。
LG化學
LG化學與LX Hausys共同開發(fā)的“特殊阻燃連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料(特殊阻燃CFT)”，其特點是在高溫火焰和高壓下，耐熱時長比現(xiàn)有復(fù)合材料高出14倍以上。
特殊阻燃CFT因其硬度高且受力變形小，可用于電動汽車電池中的大型電池組頂蓋和底蓋等。當電動汽車起火時，它可有效延緩火勢蔓延，為駕駛員疏散和滅火爭取必要時間。
LG化學實驗結(jié)果表明，將厚度為1.6mm的特殊阻燃CFT置于1500℃以上的熱壓環(huán)境下，20分鐘后未見熔化或裂口，火焰阻隔性能達到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。
該款特殊阻燃CFT應(yīng)用了LG化學的延遲電池熱失控材料技術(shù)與LX Hausys的熱塑性復(fù)合材料(CFT，連續(xù)纖維熱塑性塑料)制造技術(shù)。
此次，LX Hausys采用了將LG化學的材料制作成膠帶形態(tài)并堆疊的制造工藝，進一步提高了火焰阻隔性能。
3、塑料件的阻燃性和燃燒性
當單體電池因熱失控燃燒后，在火源熄滅后，添加阻燃劑的塑料件可在短時間內(nèi)自己熄滅，防止連鎖反應(yīng)，大大減少了燃燒帶來的損害，因此阻燃劑變成塑料制品中不可或缺的一部分。
根據(jù)阻燃劑的配比，塑料件可以達到 UL94V－０、5VB、5VA等較高防火等級，通常選擇 UL94V－０作為阻燃性能的最低要求。國內(nèi)很多企業(yè)對塑料阻燃測試的樣品的厚度做了各自的要求，同樣是UL94的測試方法，同一種材質(zhì)不同的厚度會影響測試結(jié)果，樣品越薄測試條件越苛刻。
阻燃劑大致可分為鹵系阻燃劑和非鹵系阻燃劑，鹵素系添加劑在日本等發(fā)達國家是禁止使用的，因為鹵素系（氯系、溴系）阻燃劑無論是在其本身生產(chǎn)、在塑料成型加工時的使用、添加阻燃劑的塑料等制品的使用以及廢塑料焚燒處理等過程中都有產(chǎn)生有劇毒的二惡英或呋喃等危害人體健康和污染環(huán)境的問題。
為了確保安全，電池包PACK設(shè)計中的阻燃要求應(yīng)避免添加鹵系添加劑，成品中不應(yīng)含有鉛 （Pb），鎘 （Cd），汞（Hg），六價鉻（Cr（VI）），多溴聯(lián)苯（PBBs），多溴二苯醚（PBDEs），鄰苯二 甲 酸 酯（DBP，BBP，DEHP，DIBP）等有害成分。
采取鋁塑包裝膜制作的鋰動力電池，當發(fā)生誤用與濫用時，隨著化學反應(yīng)產(chǎn)生的氣體逐步增大時，會將包裝膜鼓脹或?qū)X膜焊封位置鼓破而泄壓，從而保證了鋰動力電池安全。
文章來源： 鏈塑網(wǎng)，陌上史無言，鋰電動態(tài)
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來源：賢集網(wǎng)
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