లిథియం బ్యాటరీల భద్రత ఎప్పుడూ పరిశ్రమలో ఆందోళన కలిగిస్తుంది. వాటి ప్రత్యేక మెటీరియల్ నిర్మాణం మరియు సంక్లిష్టమైన ఆపరేటింగ్ వాతావరణం కారణంగా, అగ్ని ప్రమాదం సంభవించినప్పుడు, అది పరికరాల నష్టం, ఆస్తి నష్టం మరియు ప్రాణనష్టం కూడా కలిగిస్తుంది. లిథియం బ్యాటరీ అగ్ని సంభవించిన తర్వాత, పారవేయడం కష్టం, చాలా సమయం పడుతుంది మరియు తరచుగా పెద్ద మొత్తంలో విష వాయువుల ఉత్పత్తిని కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, సమయానుకూలంగా మంటలను ఆర్పివేయడం వలన అగ్ని వ్యాప్తిని సమర్థవంతంగా నియంత్రించవచ్చు, విస్తృతమైన దహనాన్ని నివారించవచ్చు మరియు సిబ్బంది తప్పించుకోవడానికి ఎక్కువ సమయాన్ని అందిస్తుంది.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల థర్మల్ రన్అవే ప్రక్రియలో, పొగ, అగ్ని మరియు పేలుడు కూడా తరచుగా జరుగుతాయి. అందువల్ల, థర్మల్ రన్‌అవే మరియు డిఫ్యూజన్ సమస్యను నియంత్రించడం అనేది లిథియం బ్యాటరీ ఉత్పత్తులను ఉపయోగించే ప్రక్రియలో ఎదుర్కొంటున్న ప్రధాన సవాలుగా మారింది. సరైన మంటలను ఆర్పే సాంకేతికతను ఎంచుకోవడం వలన బ్యాటరీ థర్మల్ రన్‌అవే మరింత వ్యాప్తి చెందకుండా నిరోధించవచ్చు, ఇది అగ్ని ప్రమాదాన్ని అణిచివేసేందుకు చాలా ముఖ్యమైనది.

ఈ కథనం ప్రస్తుతం మార్కెట్లో అందుబాటులో ఉన్న ప్రధాన స్రవంతి అగ్నిమాపక యంత్రాలు మరియు ఆర్పే యంత్రాంగాలను పరిచయం చేస్తుంది మరియు వివిధ రకాలైన మంటలను ఆర్పే యంత్రాల యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలను విశ్లేషిస్తుంది.

అగ్నిమాపక యంత్రాల రకాలు

ప్రస్తుతం, మార్కెట్‌లోని అగ్నిమాపక యంత్రాలు ప్రధానంగా గ్యాస్ అగ్నిమాపక యంత్రాలు, నీటి ఆధారిత అగ్నిమాపక యంత్రాలు, ఏరోసోల్ మంటలను ఆర్పేవి మరియు పొడి పొడి మంటలను ఆర్పేవిగా విభజించబడ్డాయి. ప్రతి రకమైన అగ్నిమాపక యంత్రం యొక్క సంకేతాలు మరియు లక్షణాల పరిచయం క్రింద ఉంది.

పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్: OECD మరియు US EPA యొక్క PFAS ఇన్వెంటరీలో పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ జాబితా చేయబడింది. అందువల్ల, పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్‌ను మంటలను ఆర్పే ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించడం స్థానిక చట్టాలు మరియు నిబంధనలకు అనుగుణంగా ఉండాలి మరియు పర్యావరణ నియంత్రణ సంస్థలతో కమ్యూనికేట్ చేయాలి. థర్మల్ కుళ్ళిపోవడంలో పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ యొక్క ఉత్పత్తులు గ్రీన్హౌస్ వాయువులు కాబట్టి, ఇది దీర్ఘకాలిక, పెద్ద-మోతాదు, నిరంతర స్ప్రేయింగ్కు తగినది కాదు. నీటి స్ప్రే వ్యవస్థతో కలిపి దీనిని ఉపయోగించమని సిఫార్సు చేయబడింది.

ట్రిఫ్లోరోమీథేన్:ట్రిఫ్లోరోమీథేన్ ఏజెంట్లు కొంతమంది తయారీదారులచే మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయబడతాయి మరియు ఈ రకమైన మంటలను ఆర్పే ఏజెంట్‌ను నియంత్రించే నిర్దిష్ట జాతీయ ప్రమాణాలు లేవు. నిర్వహణ ఖర్చు ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి దాని ఉపయోగం సిఫారసు చేయబడలేదు.

హెక్సాఫ్లోరోప్రోపేన్:ఈ ఆర్పివేయడం ఏజెంట్ ఉపయోగంలో పరికరాలు లేదా పరికరాలను పాడు చేసే అవకాశం ఉంది మరియు దాని గ్లోబల్ వార్మింగ్ పొటెన్షియల్ (GWP) సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, హెక్సాఫ్లోరోప్రొపేన్‌ను పరివర్తన మంటలను ఆర్పే ఏజెంట్‌గా మాత్రమే ఉపయోగించవచ్చు.

హెప్టాఫ్లోరోప్రోపేన్:గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావం కారణంగా, ఇది క్రమంగా వివిధ దేశాలచే నియంత్రించబడుతోంది మరియు నిర్మూలనను ఎదుర్కొంటుంది. ప్రస్తుతం, హెప్టాఫ్లోరోప్రొపేన్ ఏజెంట్లు నిలిపివేయబడ్డాయి, ఇది నిర్వహణ సమయంలో ఇప్పటికే ఉన్న హెప్టాఫ్లోరోప్రోపేన్ సిస్టమ్‌లను రీఫిల్ చేయడంలో సమస్యలకు దారి తీస్తుంది. అందువల్ల, దాని ఉపయోగం సిఫారసు చేయబడలేదు.

జడ వాయువు:IG 01, IG 100, IG 55, IG 541తో సహా, వీటిలో IG 541 మరింత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు అంతర్జాతీయంగా గ్రీన్ మరియు పర్యావరణ అనుకూలమైన మంటలను ఆర్పే ఏజెంట్‌గా గుర్తించబడింది. అయినప్పటికీ, ఇది అధిక నిర్మాణ వ్యయం, గ్యాస్ సిలిండర్లకు అధిక డిమాండ్ మరియు పెద్ద స్థలం ఆక్రమణ వంటి ప్రతికూలతలను కలిగి ఉంది.

నీటి ఆధారిత ఏజెంట్:ఫైన్ వాటర్ పొగమంచు మంటలను ఆర్పే యంత్రాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి మరియు అవి ఉత్తమ శీతలీకరణ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇది ప్రధానంగా నీటికి పెద్ద నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది పెద్ద మొత్తంలో వేడిని త్వరగా గ్రహించగలదు, బ్యాటరీ లోపల స్పందించని క్రియాశీల పదార్ధాలను చల్లబరుస్తుంది మరియు తద్వారా మరింత ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది. అయినప్పటికీ, నీరు బ్యాటరీలకు గణనీయమైన నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు ఇన్సులేటింగ్ చేయదు, ఇది బ్యాటరీ షార్ట్ సర్క్యూట్‌లకు దారితీస్తుంది.

ఏరోసోల్:పర్యావరణ అనుకూలత, నాన్-టాక్సిసిటీ, తక్కువ ధర మరియు సులభమైన నిర్వహణ కారణంగా, ఏరోసోల్ ప్రధాన స్రవంతి మంటలను ఆర్పే ఏజెంట్‌గా మారింది. అయితే, ఎంచుకున్న ఏరోసోల్ UN నిబంధనలు మరియు స్థానిక చట్టాలు మరియు నిబంధనలకు అనుగుణంగా ఉండాలి మరియు స్థానిక జాతీయ ఉత్పత్తి ధృవీకరణ అవసరం. అయినప్పటికీ, ఏరోసోల్స్ శీతలీకరణ సామర్థ్యాలను కలిగి ఉండవు మరియు వాటి అప్లికేషన్ సమయంలో, బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. మంటలను ఆర్పే ఏజెంట్ విడుదల చేయడం ఆపివేసిన తర్వాత, బ్యాటరీ రీగ్నిషన్‌కు గురవుతుంది.

అగ్నిమాపక సాధనాల ప్రభావం

యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ఆఫ్ చైనాలోని స్టేట్ కీ లాబొరేటరీ ఆఫ్ ఫైర్ సైన్స్ 38A లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీపై ABC డ్రై పౌడర్, హెప్టాఫ్లోరోప్రోపేన్, వాటర్, పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ మరియు CO2 ఫైర్ ఎక్స్‌టింగ్విషెంట్‌ల యొక్క మంటలను ఆర్పే ప్రభావాలను పోల్చి ఒక అధ్యయనాన్ని నిర్వహించింది.

అగ్నిమాపక ప్రక్రియ పోలిక

ABC డ్రై పౌడర్, హెప్టాఫ్లోరోప్రోపేన్, నీరు మరియు పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ అన్నీ బ్యాటరీ మంటలను జ్వలన లేకుండా త్వరగా ఆర్పివేయగలవు. అయినప్పటికీ, CO2 అగ్నిమాపక యంత్రాలు బ్యాటరీ మంటలను సమర్థవంతంగా ఆర్పలేవు మరియు ప్రబలంగా మారవచ్చు.

ఫైర్ సప్రెషన్ ఫలితాల పోలిక

థర్మల్ రన్అవే తర్వాత, అగ్నిమాపక చర్యలో లిథియం బ్యాటరీల ప్రవర్తనను సుమారుగా మూడు దశలుగా విభజించవచ్చు: శీతలీకరణ దశ, వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల దశ మరియు నెమ్మదిగా ఉష్ణోగ్రత క్షీణత దశ.

మొదటి దశఅనేది శీతలీకరణ దశ, ఇక్కడ మంటలను ఆర్పే సాధనం విడుదలైన తర్వాత బ్యాటరీ ఉపరితలం యొక్క ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది. ఇది ప్రధానంగా రెండు కారణాల వల్ల:

• బ్యాటరీ వెంటింగ్: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల థర్మల్ రన్‌వేకి ముందు, బ్యాటరీ లోపల పెద్ద మొత్తంలో ఆల్కేన్‌లు మరియు CO2 వాయువు పేరుకుపోతాయి. బ్యాటరీ దాని పీడన పరిమితిని చేరుకున్నప్పుడు, భద్రతా వాల్వ్ తెరుచుకుంటుంది, అధిక పీడన వాయువును విడుదల చేస్తుంది. ఈ వాయువు బ్యాటరీ లోపల క్రియాశీల పదార్ధాలను నిర్వహిస్తుంది, అదే సమయంలో బ్యాటరీకి కొంత శీతలీకరణ ప్రభావాన్ని అందిస్తుంది.
• మంటలను ఆర్పే యంత్రం యొక్క ప్రభావం: మంటలను ఆర్పేది యొక్క శీతలీకరణ ప్రభావం ప్రధానంగా రెండు భాగాల నుండి వస్తుంది: దశ మార్పు సమయంలో ఉష్ణ శోషణ మరియు రసాయన ఐసోలేషన్ ప్రభావం. దశ మార్పు ఉష్ణ శోషణ నేరుగా బ్యాటరీ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వేడిని తొలగిస్తుంది, అయితే రసాయన ఐసోలేషన్ ప్రభావం పరోక్షంగా రసాయన ప్రతిచర్యలకు అంతరాయం కలిగించడం ద్వారా ఉష్ణ ఉత్పత్తిని తగ్గిస్తుంది. నీరు దాని అధిక నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం కారణంగా అత్యంత ముఖ్యమైన శీతలీకరణ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది పెద్ద మొత్తంలో వేడిని వేగంగా గ్రహించేలా చేస్తుంది. పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ అనుసరిస్తుంది, అయితే HFC-227ea, CO2 మరియు ABC డ్రై పౌడర్ గణనీయమైన శీతలీకరణ ప్రభావాలను చూపించవు, ఇది మంటలను ఆర్పే యంత్రాల యొక్క స్వభావం మరియు యంత్రాంగానికి సంబంధించినది.

రెండవ దశ వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల దశ, ఇక్కడ బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత దాని కనిష్ట విలువ నుండి గరిష్ట స్థాయికి వేగంగా పెరుగుతుంది. మంటలను ఆర్పే సాధనాలు బ్యాటరీ లోపల కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్యను పూర్తిగా ఆపలేవు మరియు చాలా అగ్నిమాపక పదార్థాలు పేలవమైన శీతలీకరణ ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణోగ్రత వివిధ అగ్నిమాపక సాధనాల కోసం దాదాపు నిలువుగా పైకి ధోరణిని చూపుతుంది. తక్కువ వ్యవధిలో, బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణోగ్రత గరిష్ట స్థాయికి పెరుగుతుంది.

ఈ దశలో, బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను నిరోధించడంలో వివిధ అగ్నిమాపక సాధనాల ప్రభావంలో గణనీయమైన వ్యత్యాసం ఉంది. అవరోహణ క్రమంలో ప్రభావం నీరు > పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ > HFC-227ea > ABC డ్రై పౌడర్ > CO2. బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత నెమ్మదిగా పెరిగినప్పుడు, ఇది బ్యాటరీ ఫైర్ హెచ్చరిక కోసం మరింత ప్రతిస్పందన సమయాన్ని మరియు ఆపరేటర్‌లకు మరింత ప్రతిచర్య సమయాన్ని అందిస్తుంది.

తీర్మానం

1. CO2: CO2 వంటి అగ్నిమాపక సాధనాలు, ప్రధానంగా ఊపిరాడకుండా మరియు ఒంటరిగా పని చేస్తాయి, బ్యాటరీ మంటలపై పేలవమైన నిరోధక ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ అధ్యయనంలో, CO2తో తీవ్రమైన రీగ్నిషన్ దృగ్విషయాలు సంభవించాయి, ఇది లిథియం బ్యాటరీ మంటలకు అనుకూలం కాదు.
2. ABC డ్రై పౌడర్ / HFC-227ea: ABC డ్రై పౌడర్ మరియు HFC-227ea ఫైర్ ఎక్స్‌టింగ్యూషెంట్‌లు, ఇవి ప్రాథమికంగా ఐసోలేషన్ మరియు కెమికల్ సప్రెషన్ ద్వారా పనిచేస్తాయి, ఇవి కొంతవరకు బ్యాటరీ లోపల చైన్ రియాక్షన్‌లను పాక్షికంగా నిరోధించగలవు. అవి CO2 కంటే కొంచెం మెరుగైన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి, కానీ అవి శీతలీకరణ ప్రభావాలను కలిగి ఉండవు మరియు బ్యాటరీలో అంతర్గత ప్రతిచర్యలను పూర్తిగా నిరోధించలేవు కాబట్టి, మంటలను ఆర్పే సాధనం విడుదలైన తర్వాత బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఇప్పటికీ వేగంగా పెరుగుతుంది.
3. పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్: పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ అంతర్గత బ్యాటరీ ప్రతిచర్యలను నిరోధించడమే కాకుండా ఆవిరి ద్వారా వేడిని గ్రహిస్తుంది. అందువల్ల, బ్యాటరీ మంటలపై దాని నిరోధక ప్రభావం ఇతర అగ్నిమాపక సాధనాల కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది.
4. నీరు: అన్ని అగ్నిమాపక పరికరాలలో, నీరు అత్యంత స్పష్టమైన మంటలను ఆర్పే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. నీరు పెద్ద నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండటం వలన, ఇది పెద్ద మొత్తంలో వేడిని వేగంగా గ్రహించేలా చేస్తుంది. ఇది బ్యాటరీ లోపల స్పందించని క్రియాశీల పదార్ధాలను చల్లబరుస్తుంది, తద్వారా మరింత ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది. అయినప్పటికీ, నీరు బ్యాటరీలకు గణనీయమైన నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు ఇన్సులేషన్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉండదు, కాబట్టి దాని ఉపయోగం చాలా జాగ్రత్తగా ఉండాలి.

మనం ఏమి ఎంచుకోవాలి?

ప్రస్తుతం మార్కెట్‌లో ఉన్న అనేక ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్ తయారీదారులు ఉపయోగించే ఫైర్ ప్రొటెక్షన్ సిస్టమ్‌లను మేము సర్వే చేసాము, ప్రధానంగా కింది అగ్నిమాపక పరిష్కారాలను ఉపయోగిస్తాము:

• పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ + నీరు
• ఏరోసోల్ + నీరు

అని చూడొచ్చుసినర్జిస్టిక్ మంటలను ఆర్పే ఏజెంట్లు లిథియం బ్యాటరీ తయారీదారులకు ప్రధాన స్రవంతి ధోరణి. పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ + నీటిని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, పెర్ఫ్లోరోహెక్సేన్ ఓపెన్ మంటలను త్వరగా ఆర్పివేయగలదు, బ్యాటరీతో చక్కటి నీటి పొగమంచుతో సంబంధాన్ని సులభతరం చేస్తుంది, అయితే చక్కటి నీటి పొగమంచు దానిని సమర్థవంతంగా చల్లబరుస్తుంది. ఒకే అగ్నిమాపక ఏజెంట్‌ను ఉపయోగించడంతో పోలిస్తే సహకార ఆపరేషన్ మెరుగైన మంటలను ఆర్పే మరియు శీతలీకరణ ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, EU యొక్క కొత్త బ్యాటరీ నియంత్రణలో అందుబాటులో ఉన్న అగ్నిమాపక ఏజెంట్లను చేర్చడానికి భవిష్యత్తులో బ్యాటరీ లేబుల్‌లు అవసరం. తయారీదారులు తమ ఉత్పత్తులు, స్థానిక నిబంధనలు మరియు ప్రభావం ఆధారంగా తగిన అగ్నిమాపక ఏజెంట్‌ను కూడా ఎంచుకోవాలి.