执行摘要 - 锂离子电池仓储存的消防指南 作者：Tom Long和Andrew Blum  Exponent，Inc   本文总结了为确定盒装锂离子电池仓储存防火指导而进行的防火测试。有关完整报告，请参阅参考资料1.  该项目的主要方法包括双管齐下的方法来分析纸箱中锂离子电池的火灾危险：（1）比较大幅面聚合物袋的自由燃烧可燃性特征锂离子电池以FM Global标准商品和先前测试的小型锂离子电池在机架存储阵列2,3和（2）大规模防火测试中评估吊顶式喷水灭火器的性能格式聚合物袋锂离子电池。实验方法的目标是最大限度地应用成功的大规模火灾测试结果。 该项目的其他任务包括（3）评估电池托盘负载内部点火的影响与通常用于大规模火灾测试的外部点火的影响，以及（4）评估喷水器在抑制火灾时的有效性。电池参与的后期比在大规模测试中可以实现的那样。这些任务加强了成功进行大规模火灾测试所产生的喷水灭火保护指导。本报告中的所有数据，测试说明，数据分析和数据均由FM Global提供。Exponent依靠FM Global测试报告题为“开发锂离子电池散装储存保护建议：喷火试验”作为本报告的基础4。 该项目是与财产保险研究小组合作并与消防研究基金会合作进行的。该项目的前两个阶段包括使用和危害评估报告5（第一阶段）和一系列减少商品的火灾测试，将普通锂离子电池/产品的可燃性特征与FM Global标准商品（第二阶段）进行比较2 ，3。这些测试表明，小型（2.6 Ah）锂离子电池的大容量存储表现出类似的火灾增长，导致第一次喷洒器操作与其他更常见的纸箱商品一样。此外，确定锂离子电池参与完全发展的火灾所需的时间约为五分钟。这些结论为散装储存中小型锂离子电池的喷淋保护建议奠定了基础，其目标是在预期的锂离子电池参与时间之前抑制火灾。 可用于该项目的锂离子电池是20安培小时（Ah），3.3伏（V），具有磷酸铁锂（LiFePO4）化学的聚合物袋电池。电池尺寸约为6.0×9.0×0.3英寸，充电状态（SOC）标称值为50％。包装由瓦楞纸板箱组成，其中装有20个电池，由10层塑料隔板隔开。这种封装和电池布局与先前测试的小型锂离子聚合物电池2,3一致。 测试了20 Ah锂离子聚合物袋电池的自由燃烧可燃性特征，并与FM Global的标准商品和Phase II 2,3的小型锂离子电池进行了比较。该测试被称为“减少商品”测试，用于估算洒水仓库火灾情景中第一次喷水器操作时出现的火灾危险。测量重点是在免费燃烧机架存储火灾测试期间每种商品的火灾发展和锂离子电池的电池参与时间。与以前的减少商品测试相比，FM Global从这些测试中报告的主要发现包括：

• 在本研究中使用的装盒式20 Ah大型电池比之前测试的2.6 Ah小型圆柱形和聚合物袋电池具有更高的危险性。
• 产品包装（瓦楞纸板容器和塑料隔板）被认为是驱动锂离子电池存储危险的关键因素。虽然瓦楞纸板箱被证明主导了最初的火灾增长，但纸箱内的塑料含量被证明是整体商品危害的驱动因素。
• 由于塑料在火灾发展早期的参与，含有大量塑料的盒装电池表现出类似的释放能量的快速增加。
• 含有极少量塑料的盒装电池（例如在阶段2中测试的小型圆柱形和聚合物锂离子电池）表现出能量释放的较慢增加和由于电池加热导致的电池参与延迟。在这种情况下，塑料分隔器比用于20 Ah聚合物袋电池的重塑料分隔器具有更小的可燃负载。

通过大规模洒水火灾试验评估了天花板级自动喷水灭火保护装置的性能。该测试评估了上述电池类型和存储在纸箱中的SOC，高度为15英尺，天花板高度为40英尺的三层高架存储阵列。快速响应，下垂式喷头提供保护，具有165ºF额定链路，K系数为22.4 gpm / psi 1/2。FM Global从这次大规模测试中报告的主要发现包括：

• 在高达40英尺的天花板高度下，最高15英尺的存储可以通过由下垂喷头组成的消防喷淋系统得到充分保护，该喷淋头的K系数为22.4 gpm / psi 1/2，额定温度为165ºF，RTI为50 ft 1/2 S 1/2，安装在10英尺×10英尺的间距，工作压力为35 psig。
• 通过大规模防火测试建立的保护指导可以合理地应用于之前为该项目测试的小型（例如2.6 Ah圆柱形和聚合物袋）锂离子电池。

执行了另外两项任务以加强上述喷水灭火保护指导。第一次评估评估了纸箱内一个或多个电池热失控导致点火的可能性和影响。第二部分分析了喷淋水在电池参与后期抑制火灾的效果，而不是在大规模试验中实现的。FM Global从这些额外的分析/测试中报告的主要发现包括：

• 对于本项目中使用的所有小型和大型锂离子电池，导致喷水器操作的机架存储火灾的开发应该类似于火灾在纸箱内部或外部引发的点火方案。
• 用于大规模防火测试的喷水灭火系统足以防止火灾，其中锂离子电池对整体火灾严重程度的贡献大于大规模试验中发生的火灾严重程度。

  参考 [1] R. Thomas Long和Andrew Blum，“锂离子电池危害和使用评估 - 第三阶段”，最终报告，2016年11月。 [2] B. Ditch和J. de Vries，“锂离子电池的可燃性表征在批量存储，“FM全球技术报告，2013年 3 月。[3] R. Thomas Long Jr.，RT Long Jr.，J。Sutula和M. Kahn，”锂离子电池危害和使用评估阶段IIB：可燃性表征“用于储存保护的锂离子电池”，2013年为消防研究基金会准备的报告。 [4] B. Ditch，“开发锂离子电池散装储存保护建议：喷洒式防火测试”，FM Global，9月2016.  [5] C. Mikolajczak，M。Kahn，K。White和R. Long，“锂离子电池危害和使用评估”，为消防研究基金会编写的报告，2011年6月。