自灭火电池
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作者｜曹婷婷
编辑｜在洲
新能源车最怕的是什么？
当然是着火，如今到处都是新能源车自燃的新闻，像新能源车销量巨头特斯拉和比亚迪不断因为电池自燃登上热搜。
由于新能源车有着巨大的电池包，很多人担心易燃易爆，为了打消人们的顾虑，东风汽车最近公布了一款能自行灭火的动力电池。
来演：东风汽车
目前最新动力电池系统已通过实车测试，能量密度突破230Wh/kg，续航可突破1000km。
官方介绍，该动力电池系统采用智能全天候电池安全管理系统，能够实现毫秒级响应速率。
同时，该动力电池系统采用高强度铝合金框架，可实现电池一阶模态达到60Hz以上，达到国家相关标准2倍以上，也就是说通过结构拓扑优化，可实现电池包结构耐久达国家标准3倍以上。
在这个基础上，为了避免热失控起火，东风特意在电池系统中导入的灭火系统。
电池模组上方布置喷淋灭火管道，灭火管道与模组集成，重点是在管道位置，部分采用的是一种特殊的材料，遇到高温会导致融化。
来演：东风汽车
特殊材料融化后会触发喷射六碳全氟酮气液双相态灭火溶剂，实现快速灭火，可以说是电池自带灭火器。
在试验过程中，该动力电池系统在多点出发电芯热失控的条件下，可在电芯极速降温的同时，保持热失控电芯相邻电芯正常工作。
也就是说，这款动力电池就算起火，也会触发灭火系统，会第一时间进行灭火，保护乘客的安全。
新能源汽车产业迅速发展，在使用过程中的安全至关重要，但是在电池上一直有个无法突破的瓶颈，就是电池的自燃，这也是大多是人不敢轻易选择新能源车的原因，在储能技术和材料不断发展和突破的同时，有效的防火，灭火技术措施并没有同步跟进。
其实在消防上，六碳全氟酮气液双相态灭火溶剂比较常见，但真正能把这项技术真正用到自家电池中自动触发灭火机关，东风汽车可能是第一家。
来演：东风汽车
六碳全氟酮（FK5112），化学成分是C6F12O，这是一种气体，其灭火原理是利用分子汽化迅速冷却火焰温度，同时进行化学抑制，在锂电子电池的灭火中，它的灭火性是挺好的，但是LOAEL 可观察最低有害作用浓度>10%，同时也无法消除复燃。
其实真正合适的灭火剂应该要满足三点：灭火、快速降温以阻止复燃现象、对人体设备无害。
其实六碳全氟酮二代已经解决了大部分的问题，但随着锂电池单位质量蓄能量的大幅增加，第三代也就是六碳全氟酮气液双相态灭火溶剂（UFK5112+TDS）应运而生，该灭火剂弥补了纯汽化潜热带来的不足，喷放时为气液双态。
液态TDS对失控电芯的温度可达到快速降温，同时气态 UFK5112 快速扑灭表面的火，两相配合就是这样相互配合，在着火中防止锂电池的复燃并起到保护邻近电芯的安全。
在发现两相结合带来的效果后，利用UFK5112+TDS 的气液双相态灭火系统在不断的研发中确定下来。
来演：东风汽车
六碳全氟酮各代对比图 来源 王 飞 《新能源汽车换电站消防安全技术探讨》
这种灭火剂已经在实际应用过程中得到了验证，比如在2020年10月，成功扑灭宁德时代811系新能源车用 PACK 包热失控火，2021年1 月又成功扑灭811系模组堆叠热失控火。
经过24小时的观察，证明两相结合对于锂电池的灭火性是非常合适的。
UFK5112+TDS 应用于锂离子电池充电间的局部保护，不需要全封闭空间，在药剂用量满足灭火及降温要求的情况下不会发生复燃现象，具备极低的温室效应值、低毒性、非致敏性，灭火性能优异，并且绝缘性能好。
六碳全氟酮气液双相态灭火系统有自动、手动、机械应急操作3种启动方式。
系统控制图 来源 王 飞 《新能源汽车换电站消防安全技术探讨》
从东风汽车的灭火系统来看，应该是自动启动，从感烟和感温火灾探测器或双光束火焰探测器同时发出火灾信号，控制器发出火灾声光信号，并发出联动指令，自动跟踪定位灭火装置定位火焰中心点，并启动灭火装置，释放灭火溶剂实施灭火，自动控制均由系统自行完成。
所以东风动力电池这招还是挺新颖的，至于灭火效果如何，还得看实际情况。
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