CC BY
23
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ/FIRE AND EXPLOSION SAFETY. 2023. Т. 32. № 1. С. 89-96 POZHAROVZRYVOBEZOPASNOST/FIRE AND EXPLOSION SAFETY. 2023; 32(1):89-96
УДК 614.84
Современные способы тушения литий-ионных аккумуляторов. Часть 1
Александр Сергеевич Харламенков '
Академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, г. Москва, Российская Федерация
АННОТАЦИЯ
Проведен анализ пожарной опасности различных типов литий-ионных аккумуляторов. Представлены варианты реализации пассивного тушения (охлаждения) поврежденных ячеек и способов создания невоспламеняемых составов электролита. Выполнено обобщение возможных технических решений по снижению вероятности распространения пожара на соседние ячейки в пределах отдельной упаковки. Рассмотрены возможные пути предотвращения и снижения последствий воспламенения аккумуляторных батарей с использованием различных огнетушащих веществ. Дано описание основных особенностей применения и принципов действия современных способов тушения литий-ионных аккумуляторов.
Ключевые слова: теплопроводность; изоляция; микрокапсулирование; пена; порошок; вода; емкость; удельная энергоемкость; удельная мощность; электроды; горение; взрыв; температура
Для цитирования: ХарламенковА.С. Современные способы тушения литий-ионных аккумуляторов. Часть 1 // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2023. Т. 32. № 1. С. 89-96.
ЕЯ Харламенков Александр Сергеевич, e-mail: [email protected]
Advanced methods of extinguishing lithium-ion batteries. Part 1
Aleksandr S. Kharlamenkov
The State Fire Academy of the Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination on Consequences of Natural Disasters, Moscow, Russian Federation
ABSTRACT
The fire hazard of various types of lithium-ion batteries was analyzed. Options for implementing passive extinguishing (cooling) of damaged cells and methods of creating non-flammable electrolyte compounds were presented. The author summarized possible engineering solutions, aimed at reducing the likelihood of fire spread to neighbouring cells within a separate pack. The author also considered ways of preventing and mitigating battery ignition consequences using various fire extinguishing substances, described the main features of application and operating principles underlying advanced methods of extinguishing lithium-ion batteries.
Keywords: thermal conductivity; insulation; micro-capsulation; foam; powder; water; capacity; specific energy; specific power; electrodes; burning; explosion; temperature
For citation: Kharlamenkov A.S. Advanced methods of extinguishing lithium-ion batteries. Part 1. Pozharovzryvo-bezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2023; 32(1):89-96 (rus.).
Aleksandr Sergeevich Kharlamenkov, e-mail: [email protected]
ВОПРОС
В рубрике «Вопрос-ответ» журналов № 4 и 5 за 2022 г. [1, 2] были представлены варианты реализации внутренних и внешних систем защиты от аварийных режимов работы как единичных элементов питания (ячеек), так и аккумуляторных сборок. Обе системы позволяют обеспечить снижение риска возникновения пожара (взрыва) по причине неисправности литиевых аккумуляторных батарей, но не способны полностью устранить их пожаро-
взрывоопасность. В случае воспламенения отдельных ячеек аккумуляторной сборки присутствует угроза распространения горения на соседние элементы. Поэтому применение современных технических средств тушения и ограничения развития пожара, относящихся к системе противопожарной защиты, позволяет минимизировать последствия аварийного режима работы аккумуляторов и снизить ущерб от их воспламенения.
Какие же способы тушения литиевых аккумуляторов применяют на сегодняшний день?
© А.С. Харламенков, 2023
89
Таблица 1. Результаты испытаний различных типов литиевых аккумуляторов
Тип аккумулятора
Вид испытаний Li-Pol NMC LTO LFP
Результаты испытания
Перезаряд/Внешнее короткое замыкание Вздутие корпуса с последующим выбросом газа и воспламенением Вздутие корпуса с последующим выбросом газа и воспламенением Вскрытие предохранительного клапана с выбросом электролита без воспламенения Вздутие корпуса со вскрытием предохранительного клапана без воспламенения
Сквозное механическое повреждение корпуса Вздутие корпуса с последующим выбросом газа и воспламенением Вздутие корпуса с последующим выбросом газа и воспламенением Выброс электролита без воспламенения Вздутие корпуса с выбросом дыма, внутреннее тление
Вывод Высокая пожароопасность Высокая пожароопасность Низкая пожароопасность Средняя пожароопасность
ОТВЕТ
По состоянию на 2022 г. наибольшее распространение получили следующие типы аккумуляторов: литий-полимерный (Li-Pol); литий-никель-марганец-кобальт-оксидный (LiNiMnCoO2, NMC); литий-титанатный (Li4Ti5O12, LTO); литий-железо-фосфатный (LiFePO4, LFP). Многие иностранные организации (FM Global, GWL и др.), занимающиеся вопросами обеспечения безопасной эксплуатации литиевых аккумуляторов, проводили ряд испытаний по анализу состояния аккумуляторов в случае перезаряда, короткого замыкания, механического повреждения и внешнего огневого воздействия. По результатам было установлено, что наибольшую пожарную опасность представляют Li-Pol и NMC аккумуляторы (табл. 1).
Следует отметить, что результаты проведенных испытаний, представленных в табл. 1, проводились на аккумуляторах, не имеющих систем защиты в виде внешних BMS плат. Условия испытаний выходили за пределы требований ГОСТ Р МЭК 62619-20201 и ГОСТ Р МЭК 62281-20202 и рассматривались для случаев нарушения нормального технологического процесса хранения, транспортировки и эксплуатации. Для снижения пожарной опасности существующих литий-ионных аккумуляторов ведется постоянный поиск более безопасных конструкций и составов электролита. Для аккумуляторов, выполненных в призматическом корпусе, в качестве внешнего покрытия используют эластомеры [3]. При вздутии аккумулятора они способ-
1 ГОСТ Р МЭК 62619-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Требования безопасности для литиевых аккумуляторов и батарей для промышленных применений : введен в действие 01.09.2020. М. : Стандартинформ, 2020.
2 ГОСТ Р МЭК 62281-2020. Национальный стандарт Россий-
ской Федерации. Первичные и вторичные литиевые элементы и батареи. Безопасность при транспортировании. Требования и методы испытаний : введен в действие 01.03.2021. М. : Стандартинформ, 2020.
ны значительно расширяться без потери целостности корпуса, кроме места размещения предохранительного клапана. Тем самым обеспечивается исключение взрыва и разрушения корпуса аккумулятора с последующим открытым горением.
Научное сообщество ведет активный поиск различных наименее пожароопасных составов электролита. Общая стратегия разработки невоспламеняемых растворов заключается в использовании компонентов электролита, замедляющих горение, или полной замене пожароопасных растворителей на основе карбонатов, таких как диметилкарбонат, диэтилкарбонат, этиленкар-бонат, пропиленкарбонат. Известно, что замена растворителей на серо-, фтор-, фосфоросодержащие снижает воспламеняемость компонентов электролита [4]. Последние исследования в этой области [5, 6] позволили получить полимерный электролит в жидком состоянии, состоящий из гидрофильных солей лития (LiFSI) и растворителей на основе диметоксиэтана РМЕ) и по-лисилоксана (силикона). Такой состав позволяет предотвращать испарение электролита при высоких температурах (100 °С) и исключить его воспламенение. Немаловажное значение имеет и формат упаковки аккумуляторных батарей при их хранении и транспортировке. Было проведено исследование различных вариантов упаковки аккумуляторов цилиндрической формы3. В качестве перегородок-разделителей между соседними ячейками применяли: гофрированный картон; картон, обработанный вспучивающейся краской; алюминиевые пластинки; плоский мешочек с водой, укладываемый поверх всех ячеек с картонными перегородками. Результаты испытаний показали высокую эффективность алюминиевых пластин и мешочка с водой по снижению передачи тепла от неисправной ячейки к соседним. Применение алюминиевых пластин в качестве перегородок является достаточно дорогостоящим решением для выполнения упаковки в отличие
3 DOT/FAA/TC-15/38. Passive protection of lithium battery shipments. Final Report // U.S. Department of Transportation. 2016. 34 p. DOI: 10.13140/RG.2.2.14208.35841
Пожарная безопасность
Удельная мощность
иСО
Производительность
Срок службы
Стоимость
Удельная энергоемкость
а
Пожарная безопасность
Удельная мощность
1ЧСД
Производительность
Срок службы
Стоимость
Удельная энергоемкость
б
Пожарная безопасность
Удельная мощность
ЫМС
Производительность
Удельная энергоемкость
Срок службы
Стоимость
Пожарная безопасность
Удельная мощность
1.МО
Производительность
Удельная энергоемкость
Срок службы
Стоимость
в
Пожарная безопасность
Удельная мощность
и^Р
Производительность
Удельная энергоемкость
Срок службы
Стоимость
Пожарная безопасность
Удельная мощность
ито
Производительность
Удельная энергоемкость
Срок службы
Стоимость
д
е
Рис. 1. Распределение основных характеристик литий-ионных аккумуляторов: а — литий-кобальтовые; б — литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные; в — литий-никель-марганец-кобальт-оксидные; г — литий-марганцево-оксидные; д — литий-железо-фосфатные; е — литий-титанат-оксидные
от мешочка с водой, который можно рассматривать в качестве пассивного тушения (охлаждения) неисправной ячейки.
Обобщая все положительные и отрицательные параметры различных литий-ионных аккумуляторов (рис. 1), можно сделать вывод, что варианты исполнения LTO и LFP представляют наименьшую пожарную опасность. В современных аккумуляторах количество «чистого» лития достаточно мало (2-3 % от общей массы ячейки) и составляет в среднем 0,08 г на 1 Втч энергии или 80 г на 1 кВтч. Эту массу называют эквивалентным содержанием лития (LEC).
Представляется возможным оценить LEC (в граммах) для одной аккумуляторной ячейки по формуле:
Сталь
Остальное
Алюминий
m.
= 0,3 ■ Q,
8 кг
Электронные компоненты
9 кг Кобальт
22 кг
Электролиту-^^ 37 кг
Никель
71 кг
где 0,3 — коэффициент, г/(Ач);
Q — номинальная емкость одной аккумуляторной ячейки, Ач.
Тогда в единичном элементе питания емкостью 2600 мАч будет содержаться около 0,78 г лития. В случае рассмотрения аккумуляторной батареи, состоящей из 6 аналогичных элементов (ноутбук), масса лития составит 4,7 г. Указанная выше формула для оценки LEC была представлена в старой редакции ГОСТ Р МЭК 62281-2007, в новой редакции (ГОСТ Р МЭК 622812020) она отсутствует. В то же время в стандарте дано разграничение между большими и небольшими аккумуляторными сборками. В последних суммарное содержание лития всех элементов не должно превышать 500 г или номинальная энергия должна составлять не более 6200 Втч. В таком случае для небольших аккумуляторных сборок на 1 Втч энергии будет приходиться вышеупомянутые 0,08 г лития.
Аккумуляторные батареи электромобилей способны запасать номинальную энергию 40-100 кВтч, при этом их масса составляет 300-600 кг. Следовательно, суммарная масса лития в таких батареях составит приблизительно 3,2-8 кг. Остальная масса батареи — это алюминий, графит, никель, медь, пластик и другие материалы (рис. 2).
Следует отметить, что большинство литий-ионных батарей не имеет в своем составе пожароопасного металлического лития в чистом виде. Литий присутствует в виде солей (соединения, получаемые из карбоната лития), являющихся частью электролита и катода (анода) аккумулятора. Например, растворы гексафтор-фосфата лития LiPF6 используются в электролите аккумуляторной батареи, оксид лития-кобальта ^Юо02) или феррофосфат лития (LiFePO4) — материал катода,
41 кг
Рис. 2. Приблизительное распределение состава аккумуляторной батареи электромобиля (тип NMC)
а пентатитанат лития (Li4Ti5O12) — материал анода. По этой причине горение литий-ионных аккумуляторов не следует однозначно относить к классу пожаров D2 (горение щелочных металлов)4, 5.
В Приложении А.1 к СП 9.13130.20 096 для тушения пожаров класса D признаны наиболее эффективными порошковые огнетушители. Также в п. 4.1.4 данного свода правил указано, что «для тушения пожаров класса D огнетушители должны быть заряжены специальным порошком, который рекомендован для тушения данного горючего вещества, и оснащены специальным успокоителем для снижения скорости и кинетической энергии порошковой струи. Параметры и количество огнетушителей определяют исходя из специфики обращающихся пожароопасных материалов, их дисперсности и возможной площади пожара». То есть выбор типа и количества специального порошка (объема огнетушителя) должен выполняться индивидуально для каждого конкретного случая, что не дает четкого понимания требований норм по тушению как металлического лития, так и литий-ионных аккумуляторов. Для тушения металлического лития, помимо специальных порошков, могут использоваться флюсы и графит с гидрофобизиру-ющими добавками, а также аргон, позволяющий обеспечить вытеснение воздуха из очага горения [7].
4 Федеральный закон Российской Федерации «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (в редакции от 14.07.2022) от 22.06.2008 № 123-ФЗ; принят Государственной Думой 04.06.2008.
5 ГОСТ 27331-87 (СТ СЭВ 5637-86). Пожарная техника. Классификация пожаров : введен в действие 01.01.1988. М. : Госстандарт СССР, 1988.
6 СП 9.13130.2009. Техника пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации : введен в действие 01.05.2009. М. : МЧС России, 2009.
Таблица 2. Список средств пожаротушения, предлагаемых различными производителями литий-ионных аккумуляторов [11]
Компания Страна Дата Форм-фактор аккумулятора Химия Вода CO2 Пена Химический/ сухой порошок Азот Песок Все способы тушения
Ideal США 2010 Ячейка LCO - + + + - - -
Yuka energy Китай 2011 Пакет LCO - + + + - + -
Samsung Корея 2011 Ячейка NMC + - - + - - -
Advance Energy США 2011 - LCO - - - - - - +
LG Chem Корея 2013 Ячейка NMC - - - - - - +
Makita США 2013 Пакет NCO + - + + - - -
Bren-Tronics США 2013 Пакет LCO + + + + - - -
Leo Energy Сингапур 2014 - NMC + - + - - - -
Panasonic США 2015 - NMC + + + + - - -
SDPT Китай 2016 - LCO + + - - - - -
IDX Япония 2016 Пакет LMO + + + + + - -
Motorola США 2017 Пакет LCO + + + + - - -
Enertech Корея 2017 Пакет NMC + - - + - + -
Bipower США 2017 Пакет LCO + + - + - - -
Всего 10 8 8 10 1 2 2
Кроме того, в ГОСТ Р 51057-20017 и ГОСТ Р 510178 отсутствует методика проведения огневых испытаний огнетушителей, предназначенных для тушения пожаров класса D, и не разработаны модельные очаги пожара данного класса. Это указывает на необходимость проведения дополнительных исследований и экспериментов в области разработки эффективных способов тушения пожаров литий-ионных аккумуляторов. Для устранения имеющихся пробелов в нормативной литературе имеет смысл изучить опыт других стран по тушению литий-ионных аккумуляторов. Во многих странах Европы, Северной Америки и в Китае проблема тушения литий-ионных пожаров стоит достаточно остро. Исследования [8] показывают, что горение литий-ионных аккумуляторов нужно рассматривать как пожары «смешанных» классов: А (горение твердых веществ), В (горение жидких веществ); С (горение газообразных веществ); Е (пожары электрооборудования, находящегося под напряжением). Похожая информация содержится и в Приложениях № 1 и 2 Правил противопо-
7 ГОСТ Р 51057-2001. Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний : введен в действие 01.07.2002. М. : Госстандарт России, 2002.
8 ГОСТ Р 51017-2009. Техника пожарная. Огнетушители пере-
движные. Общие технические требования. Методы испытаний (с Поправкой) : введен в действие 01.05.2009. М. : Росстандарт, 2009.
жарного режима РФ (ППР)9. Правилами допускается использовать иные первичные средства пожаротушения (в том числе и другие типы огнетушителей), обеспечивающие тушение соответствующего класса пожара. Тушение литий-ионных аккумуляторов может осуществляться различными огнетушащими средствами, к которым относятся: сухие порошки; огнетушащие средства на водной основе (в том числе вода); углекислый газ; аэрозоли; химические пены [8, 9]. Выбор типа и количества огнетушащего вещества будет во многом зависеть от размеров аккумуляторных сборок, типов ячеек, особенностей хранения и области их применения.
Пожары с участием литий-ионных аккумуляторов считаются достаточно сложными ввиду повторных возгораний батарей. Это связано с тем, что стандартные способы тушения позволяют снизить температуру в месте горения и временно приостановить химическую реакцию с выделением тепла, но процесс тления во внутреннем корпусе поврежденных ячеек остановить полностью не удается. В результате через некоторое время потушенный, казалось бы, очаг вновь переходит в активную фазу горения.
9 Правила противопожарного режима в Российской Федерации (с изм. 21.05.2021) : утв. постановлением Правительства РФ от 16.09.2020 № 1479.
Для случаев горения небольших аккумуляторных сборок, состоящих из небольшого количества элементов (около 2-10 шт.), основной задачей по предотвращению развития пожара является изоляция горящей сборки от других близкорасположенных горючих материалов и последующий контроль полного выгорания батареи. Для этого можно использовать обычный песок или поваренную соль, а также огнеупорные покрывала на основе асбеста, кремнезема, базальта или стекловолокна. В качестве альтернативы обычному песку применяют стеклосодержащий заполнитель10 с размерами частиц от 0,04 до 2 мм. Применение стеклянных гранул более эффективно, чем обычный песок, за счет меньшего веса и большей заполняющей способности. В некоторых случаях допускается полное погружение горящей батареи в воду при условии соблюдения мер электробезопасности. В Европе (Германия, Нидерланды) такой способ тушения практикуют при горении аккумулятора электромобиля, полностью погружая последний в емкость с водой [10]. Более подробный разбор способов тушения электромобилей будет рассмотрен в отдельной статье.
Для каждого типа аккумулятора выделяют наиболее эффективные способы тушения. Список наиболее подходящих огнетушащих веществ по данным различных производителей, согласно паспорту безопасности (МSDS) при хранении и транспортировке химической продукции, представлен в табл. 2. Как видно из данных табл. 2, многие производители рекомендуют выполнять тушение возгораний крупных аккумуляторных сборок распыленной водой, химическими и сухими порошками, С02 и пеной. Вода считается самым экономичным и экологически безопасным способом тушения. Распыление воды имеет самую высокую эффективность охлаждения и успешно подавляет развитие процесса саморазгона соседних ячеек в аккумуляторной сборке и их взрыв [12]. Для LFP аккумуляторов тушение водой нежелательно, так как в результате химической реакции гексафторфосфа-та лития LiPF6 с водой выделяется токсичный газ (фтористый водород HF) в диапазоне от 20 до 200 мг/Втч номинальной энергоемкости батареи [13, 14]. Огнетушащие средства в виде сухих порошков, углекислого газа (СО2) и хладона (гептафторпропан или HFC-227) способны уменьшить последствия развития теплового разгона, но зачастую не способны полностью остановить повторное возгорание. Сухие порошки для классов пожара АВСЕ обладают менее выраженным охлаждающим эффектом, чем СО2 и HFC-227. Использование пены позволяет охладить и изолировать поверхность горения, но не позволяет обеспечить длительную защиту по причине ее разрушения за счет выброса горючего газа в виде струи при выгорании ячейки литий-ионного аккумулятора.
10 Сайт производителя стеклосодержащего заполнителя. URL: https://poraver.com/extover/
Важной задачей при тушении литий-ионных аккумуляторов является изолирование поврежденных ячеек и предотвращение передачи тепла к соседним неповрежденным ячейкам.
Среди наиболее перспективных разработок в области тушения литий-ионных аккумуляторов можно отметить варианты с применением хладона Novec 1230 — «сухая вода» (C6F12O) в качестве огнетушащего вещества. Он обеспечивает эффективное поглощение тепла и охлаждения очага пожара, поэтому особенно эффективен на ранних стадиях пожара [12]. Так как Novec 1230 представляет собой диэлектрическую жидкость, то позволяет обеспечить работу электрических устройств даже при полном их погружении в вещество. На этом принципе может быть реализована безопасная система охлаждения литий-ионных аккумуляторов, которая может значительно снизить вероятность перегрева ячеек и выбросы опасных газов при воспламенении батареи. Хорошие результаты были получены при тушении NMC аккумуляторов путем распыления водяного тумана вместе с C6F12O [15]. Комбинированное применение позволило получить более эффективное охлаждение очага пожара по сравнению с применением водяного тумана без добавок.
В последнее время ведутся активные исследования и испытания хладона Novec 1230 в микрокапсули-рованном виде, например помещенного в оболочку из эпоксидной смолы [16]. Такая форма огнетушащего вещества может применяться в модульных системах хранения электроэнергии на основе литий-ионных аккумуляторов. Novec 1230 успешно справляется с тушением пожаров LTO аккумуляторов [17]. Существует надежный способ применения микрокапсул для реализации технологии самозатухающих литий-ионных аккумуляторов в период их теплового разгона. Он основан на введении термочувствительных микрокапсул в электролиты и полиэтиленовый сепаратор литий-ионного аккумулятора, содержащих огнетушащее вещество Novec 7300 (HFE-7300) в виде жидкости, окруженной внешним слоем полиметилмета-крилата (ПММА) [18]. При высокой температуре, превышающей 120 °C, ПММА разрушается и высвобождает жидкость, которая активно поглощает тепло. Данная система микрокапсулирования позволяет снизить температуру литий-ионной ячейки до 74 % от стандартного значения.
Механизм тушения на основе мицелярного инкапсуля-тора F-500 успешно применяется на практике для тушения горящего аккумулятора (в том числе типа LFP) путем распыления огнетушащего состава в очаг пожара [19]. F-500 содержит поверхностно-активное вещество, которое позволяет увеличить общее количество поглощаемого тепла при распылении воды за счет уменьшения размеров водяных капель. Увеличение поглощенного тепла может быть в 6-10 раз больше, чем у чистой воды. Кроме того, группа частиц (мицел) в F-500 позволяет создать изоляционный слой — «хи-
мический кокон» вокруг молекул углеводорода, выделяющегося при горении аккумулятора, что снижает его воспламеняемость.
Еще одним достаточно эффективным способом тушения литий-ионных аккумуляторов является применение водной дисперсии вермикулита (АVD), который представляет собой мелкие частицы размером менее 0,18 мм [20]. Пропорции составляют — 17 % вермикулит и 83 % вода. При распылении АVD на литий-ионную ячейку вода охлаждает зону горения, а вермикулит моментально высыхает, образуя пленку, которая отделяет доступ кислорода в очаг пожара. Таким образом, для тушения литий-ионных аккумуляторов можно использовать воду, химические и сухие по-
рошки, хладоны HFC-227, Novec 1230 и др., огнетуша-щие микрокапсулы, состав F-500 и водную дисперсию вермикулита (АVD). Каждый способ тушения пожара имеет свои специфические особенности и должен выбираться в зависимости от типа и количества литий-ионных аккумуляторов, условий их эксплуатации, хранения и транспортировки.
Разнообразие способов тушения литий-ионных аккумуляторов позволяет разрабатывать практические рекомендации по оснащению объектов защиты различными первичными средствами тушения и системами пожаротушения на основе рассмотренных огнетуша-щих веществ. Данные рекомендации следует включать в действующие нормативные документы в области обеспечения пожарной безопасности.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Харламенков А.С. Системы защиты ячеек и батарейных блоков с литий-ионными аккумуляторами. Часть 1 // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2022. Т. 31. № 4. С. 76-79. URL: https://www.fire-smi. ru/jour/article/view/1142
2. Харламенков А.С. Системы защиты ячеек и батарейных блоков с литий-ионными аккумуляторами. Часть 2 // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2022. Т. 31. № 5. С. 83-86. URL: https://www.fire-smi. ru/jour/article/view/1152
3. MalekS, Christophy M.C., Kole J.M. US Patent No. 8,808,895 B2. August 19, 2014.
4. Ярмоленко О.В., Юдина А.В., Игнатова А.А. Современное состояние и перспективы развития жидких электролитных систем для литий-ионных аккумуляторов // Электрохимическая энергетика. 2016. Т. 16. № 4. С. 155-195. DOI: 10.18500/1608-4039-2016-4-155-195 URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=29289314
5. Gond R., van Ekeren W., Mogensen R., Naylor A.J., Youne-si R. Non-flammable liquid electrolytes for safe batteries // Journal is The Royal Society of Chemistry. 2021. Vol. 8. Issue 11. Pp. 2913-2928. DOI: 10.1039/d1mh00748c
6. Huang Z., Lai J-C, KongX., Rajkovic I., Xiao X., Celik H. et al. A solvent-anchored non-flammable electrolyte // Matter. 2022. Vol. 12. Issue 2. Pp. 445-459. DOI: 10.1016/j. matt.2022.11.003
7. Захаров Л.Н. Техника безопасности в химических лабораториях : справ. 2-е изд., перераб. и доп. Л. ; Химия, 1991. 336 с.
8. Kong L., Li C., Jiang J., Pecht M.G. Li-Ion battery fire hazards and safety strategies // Energies. 2018. Vol. 11. Issue 9. P. 2191. DOI: 10.3390/en11092191
9. Мельник А.А., Елисеев Ю.Н., Мокряк А.В., Иванов Д.В. Обзор огнетушащих средств при тушении литий-ионных батарей // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2021. № 2 (21). С. 33-35. DOI: 10.34987/vestnik.sibp-sa.2021.30.61.006
10. Lesiak P., Pietrzelaa D., Mortkaa P. Methods used to extinguish fires in electric vehicles // Safety & Fire Techno-
logy. 2021. Vol. 58. Issue 2. Pp. 38-57. DOI: 10.12845/ sft.58.2.2021.3
11. Wilkens K., Johnsen B., Bhargava A., Dragsted A. Project BLUE BATTERY. Part II: Assessment of existing fire protection strategies and recommendation for future work // Fire and security. Danish Technological Institute (DBI). 2017. 37 p. URL: https://brandogsikring.dk
12. Zhao J., Xue F., Fu Y., Cheng Y., Yang H., Lu S. A comparative study on the thermal runaway inhibition of 18650 lithium-ion batteries by different fire extinguishing agents // iScience. 2021. Vol. 24. Issue 8. P. 102854. DOI: 10.1016/j.isci.2021.102854
13. Ghiji M., Novozhilov V., Moinuddin K., Joseph P., Burch I., Suendermann B., Gamble G. A review of lithium-ion battery fire suppression // Energies. 2020. Vol. 13. Issue 19. P. 5117. DOI: 10.3390/en13195117
14. Larsson F., Andersson P., Blomqvist P., Mellander B.E. Toxic fluoride gas emissions from lithium-ion battery fires // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. Isuue 1. P. 10018. DOI: 10. 1038%2Fs41598-017-09784-z
15. Liu Y., Duan Q., Xu J., Li H., Sun J., Wang Q. Experimental study on a novel safety strategy of lithium-ion battery integrating fire suppression and rapid cooling // Journal of Energy Storage. 2020. Vol. 28. P. 101185. DOI: 10.1016/j. est.2019.101185
16. Sertsova A., Krasilnikov S., Lee S-S., Kim J-S. The effect of epoxy resin on the properties of encapsulated fire extinguishing agent // Fire Science and Engineering. 2019. Vol. 33. Issue 5. Pp. 19-27. DOI: 10.7731/ KIFSE.2019.33.5.019
17. Li Z., Fu Y., Liu A., Li X., Chen G., Qin P. An experimental study on fire suppression devices for power batteries of hybrid electric multiple units // Fire Technology. 2023. DOI: 10.1007/s10694-022-01351-x
18. Yim T., Park M.-S., Woo S.-G., Kwon H.-K., Yoo J.-K., Jung Y.S. et al. Self-extinguishing lithium ion batteries based on internally embedded fire-extinguishing microcapsules with temperature-responsiveness // Nano Letters, 2015. Vol. 15. Issue 8. Pp. 5059-5067. DOI: 10.1021/ acs.nanolett.5b01167
19. Yuan S., Chang C., Zhang J., Liu Y., Qian X. Experimental investigation of a micelle encapsulator F-500 on suppressing lithium ion phosphate batteries fire and rapid cooling // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2022. Vol. 79. P. 104816. DOI: 10.1016/j. jlp.2022.104816
20. Wang H, Sun Q., Guo J., Xie S., He Y., Chen X. The efficiency of aqueous vermiculite dispersion fire extinguishing agent on suppressing three typical power batteries // Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage. 2021. Vol. 18. Issue 2. P. 020901. DOI: 10.1115/1.4048368
Материал поступил в редакцию 30.01.2023 Received January 30, 2023
Информация об авторе
ХАРЛАМЕНКОВ Александр Сергеевич, заместитель начальника кафедры специальной электротехники, автоматизированных систем и связи, Академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; РИНЦ Ю: 763967; е-таП: И а [email protected]
Information about the author
Aleksandr S. KHARLAMENKOV, Deputy Head of Department of Special Electrical Engineering, Automation Systems and Communication, the State Fire Academy of the Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination on Consequences of Natural Disasters, Borisa Galush-kina St., 4, Moscow, 129366, Russian Federation; ID RISC: 763967; e-mail: [email protected]
