Vilken brandsläckare behövs för laddstationer för elbilar?

I takt med att antalet nya energifordon fortsätter att växa utplaceras laddningsstationer för elfordon och laddningshögar snabbt. Från kommersiella parkeringsplatser och bostadsområden till serviceområden för motorvägar installerar ett ökande antal platser laddning av elfordon.

Samtidigt har laddningssäkerheten successivt rönt större uppmärksamhet. Även om elfordon är mycket säkra under normala driftsförhållanden, kan de stora-litium-jonbatterierna som används i dessa fordon utgöra risker som termisk rusning, överhettning och förbränning när de utsätts för onormala faktorer.

För laddstationsoperatörer, fastighetsförvaltare och företagsanvändare är, förutom att installera laddningsutrustning, att utrusta lämpliga brandskyddsanordningar också en viktig del av säkerhetshanteringen för laddningsområden.

Så, vilka brandsläckare behövs vid laddstationer för elbilar? Är vanliga brandsläckare lämpliga? Hur ska du välja rätt brandskyddsutrustning för laddningsplatser för elfordon?

Jämfört med traditionella parkeringsplatser är den största skillnaden mellan laddstationer för elbilar tillägget av elektrisk utrustning och batterisystem med hög energidensitet. Under laddningen genomgår batteriet kontinuerlig elektrisk energitillförsel. Om den påverkas av utrustningsfel, batteriets åldrande, ledningsproblem eller extern miljöpåverkan kan risken för onormala förhållanden öka.

Vanliga säkerhetsproblem i laddningsområden för elbilar inkluderar utrustningsfel, batteriåldring, ledningsproblem och externa miljöfaktorer. Dessutom är tre ytterligare kritiska frågor:

1. Termisk spridning –När en enskild cell väl kommer in i termisk flykt kan den frigjorda värmen utlösa intilliggande celler, vilket leder till en kedjereaktion som är svår att hålla tillbaka och kan resultera i storskalig brand eller explosion.

2. Risk för elektriska stötar och ljusbågar –Laddningsutrustning arbetar med höga spänningar (ofta 400 V–800 V DC). Felaktig isolering, skadade kablar eller felaktig hantering kan utsätta personal för dödliga elektriska stötar eller ljusbåge, vilket utgör omedelbara livssäkerhetsrisker.

3. Utmanande brandsläckning och återantändningsrisk –Bränder i litiumjonbatterier är självförsörjande och kan producera sitt eget syre. Konventionella släckningsmedel (t.ex. CO₂, torr kemikalie) kanske inte effektivt kyler batterikärnan, och även efter uppenbar släckning kan dolda hot spots orsaka återantändning timmar eller dagar senare, vilket kräver kontinuerlig övervakning och specialiserad brandbekämpningstaktik.

Att förstå de potentiella riskerna vid laddstationer är en avgörande förutsättning för att välja rätt brandsläckare.

Litium-jonbatteri termisk risk för runaway

Nya energifordon använder vanligtvis litium-jonbatterier som strömkälla. När onormala reaktioner inträffar inuti batteriet kan snabb värmeackumulering utvecklas-ett fenomen som kallas termisk runaway. Under termisk flykt kan följande observeras:

Snabb temperaturhöjning
Rökgenerering
Ihållande inre kemiska reaktioner
Förökning till intilliggande celler

Termisk rusning kan utlösas av olika faktorer, inklusive överladdning,-överladdning, extern termisk missbruk, mekanisk skada, interna kortslutningar eller tillverkningsfel. När den väl har initierats kan temperaturen i batteriet öka dramatiskt-studier har registrerat maximala temperaturer som når 1 370 grader i batterimoduler under termiska runaway-händelser. Processen är själv-bärande och extremt svår att avbryta.

Ytterligare faror bortom synliga lågor

Förutom höga temperaturer och öppna lågor, utgör litium-jonbatteribränder flera andra allvarliga faror:

Utsläpp av giftiga och brandfarliga gaser –Under termisk rusning släpper batterier ut avsevärda mängder giftiga och brandfarliga gaser, inklusive kolmonoxid, väte och olika kolväten. I slutna eller delvis slutna utrymmen utgör dessa gaser betydande hälsorisker för personal och kan skapa explosionsrisk.

Snabb brandspridning och återantändning –Värmen som frigörs under termisk flykt kan snabbt fortplantas till intilliggande celler, vilket leder till en kedjereaktion. Dessutom kan konventionella släckmedel som pulver eller CO₂ bara tillfälligt dämpa ytflammor-de kan inte kyla batterikärnan. Inre reaktioner fortsätter, och återtändning sker ofta inom några sekunder. Detta gör EV-batteribränder särskilt utmanande att helt släcka.

Strandad elektrisk energi –Även efter att den synliga branden har dämpats, kan batteriet fortfarande innehålla betydande lagrad elektrisk energi, vilket utgör pågående stötar och risk för återantändning.

Konsekvenser för brandskydd

Eftersom litium-jonbatteribränder är elektrokemiska till sin natur måste brandskyddsstrategier gå längre än att dämpa ytflammor. Effektiv respons kräver ihållande kylning av batterikärnan för att stoppa de interna kemiska reaktionerna. Detta är anledningen till att valet av lämpligt släckmedel och att ha tillräcklig vattenförsörjning eller specialiserade brandsläckningssystem är viktiga överväganden för alla laddningsanläggningar för elbilar.

Därför kräver att åtgärda elbilsbränder inte bara hantera synliga lågor utan också kontrollera interna batteritemperaturer-en distinktion som i grunden påverkar valet av brandsläckare och planering av nödberedskap vid laddstationer.

För elbilsladdningsstationer kräver valet av rätt brandsläckare hänsyn till både egenskaperna hos litiumjonbatteribränder och de specifika förhållandena på plats. För närvarande är vanliga alternativ på marknaden:

Litiumjonbatterispecifika brandsläckare

Litiumjonbatteri brandsläckareär brandsläckningsanordningar som utvecklats specifikt för de unika utmaningarna med litiumjonbatteribränder. Jämfört med konventionella brandsläckare lägger dessa produkter större vikt vid:

Batteriets brandegenskaper
Temperaturkontroll
Brandsläckning
Riskreducering i ett tidigt skede

För anläggningar med laddningsutrymmen för elbilar kan sådan professionell brandsläckningsutrustning övervägas utifrån faktiska behov.

Ytterligare överväganden

I praktiken faller litiumjonbatterispecifika brandsläckare i allmänhet in i två huvudkategorier: vattenbaserade (med specialiserade tillsatser) och perfluorhexanonbaserade. Vattenbaserade typer kombinerar kylnings-, täcknings- och penetreringsfunktioner, vilket gör dem effektiva för temperaturkontroll och minskar risken för återantändning. Perfluorhexanon-baserade brandsläckare erbjuder utmärkt isoleringsförmåga och lämnar inga rester, vilket gör dem lämpliga för att skydda känslig elektrisk utrustning.

Ur ett regulatoriskt perspektiv kräver Kinas nationella standard GB 50140 ("Code for Design of Building Fire Extinguisher Configuration") och GB/T 51313-2018 ("Technical Standard for Electric Vehicle Dispersed Charging Facilities") att centraliserade laddningsanläggningar är utrustade med brandsläckare i enlighet med släckare 40 GB50, torr kemisk typ. Det är dock viktigt att notera att torra kemiska släckare endast kan dämpa ytflammor och kanske inte effektivt kyler batterikärnan, vilket kan leda till återantändning. Av denna anledning rekommenderar många lokala föreskrifter och branschpraxis nu att komplettera med brandsläckare med större kapacitet: till exempel rekommenderas underjordiska garage med laddningsmöjligheter för elbilar att lägga till vagnmonterade vattenbaserade brandsläckare med minst 60 L medel, med ett maximalt skyddsavstånd på 30 m, medan minst två lokala standarder kräver vagnmonterade 45 L. vattenbaserade brandsläckare per brandcell.

Sammanfattningsvis rekommenderas ett skiktat tillvägagångssätt: standardsläckare för torr kemikalie eller CO₂ kan åtgärda elektriska bränder vid själva laddningspunkten, medan litiumjonbatterispecifika brandsläckare-oavsett om det är vattenbaserade eller perfluorhexanon-bör användas för batterirelaterade brandrisker. För större anläggningar eller de med högre riskprofiler rekommenderas starkt vagnmonterade enheter med större agentkapacitet.

Detta är ett bekymmer för många laddstationschefer. Traditionella ABC torrkemiska brandsläckare används i många scenarier och kan hantera vissa vanliga typer av bränder. Elbilsbränder skiljer sig dock från vanliga brännbara materialbränder. De främsta skälen inkluderar:

Otillräcklig kylning -ABC torra kemikalier dämpar ytflammor men kan inte penetrera batterihöljet för att kyla de interna cellerna. Eftersom litiumjonbatteribränder är självuppvärmande, utan effektiv kylning, fortsätter interna reaktioner och återantändning sker ofta inom några minuter.

Oförmåga att stoppa termisk spridning -Dessa släckare avbryter inte kedjereaktionen inuti batteripaketet. När en cell kommer in i termisk flykt sprids den frigjorda värmen till intilliggande celler. Torra kemikalier behandlar bara den synliga branden, inte grundorsaken, så de kan inte förhindra att branden eskalerar till en full förpackning.

Begränsad kontroll av giftiga och explosiva gaser –Vid batteribränder frigörs stora mängder farliga gaser (CO, H₂, kolväten). Torrt pulver absorberar eller späder inte ut dessa gaser, vilket lämnar explosions- och förgiftningsrisker oadresserade, och själva pulvermolnet kan minska sikten och störa känslig laddningsutrustning.

Urvalet bör baseras på laddningsscenariot, eftersom olika platser har olika brandskyddsbehov:

Små privata laddningsytor (t.ex. hemgarage, privata parkeringsplatser)

Få fordon och begränsat utrymme – bärbara vattenbaserade släckare (större än eller lika med 9 L) eller perfluorhexanon släckare rekommenderas för bränder i tidiga batterier och elektriska bränder, med regelbundet underhåll.

Kommersiella parkeringsplatser (t.ex. underjordiska garage i gallerior, kontorsbyggnader)

Hög fordonsomsättning och flera laddningsställen – stora vagnmonterade vattenbaserade släckare (45 L eller 60 L) rekommenderas, tillsammans med kemiska släckare för att ladda pålbränder. Rök/värmedetekteringssystem är också fördelaktiga.

Offentliga laddstationer (t.ex. snabbladdningsstationer längs vägen, serviceområden för motorvägar)

Tät trafik och hög laddningseffekt ökar risken – konfigurationen bör följa GB 50140 och GB/T 51313 standarder, med en kombination av vattenbaserade och torra kemikaliesläckare, plus brandsand, brandfiltar och vakthavande personal.

Storskaliga depåer för nya energifordon (t.ex. bussparkeringar, logistikparker)

Koncentrerade fordon och batterier med stor kapacitet utgör hög brandspridningsrisk – stora vagnmonterade vattenbaserade brandsläckare (större än eller lika med 60 L), brandpostsystem och fasta automatiska dämpningssystem (t.ex. vattendimma) är nödvändiga, tillsammans med dedikerade brandlednings- och nödutrymningsplaner.

Sammantaget, överväg antalet fordon, utrymmesstorlek, personalledning och vatten-/kraftförsörjningsförhållanden för att uppnå en stegvis och skräddarsydd brandskyddsstrategi.

Baserat på olika tillämpningsscenarier kan följande tillvägagångssätt övervägas:

Applikationsscenario	Viktiga fokusområden
Privata laddningsplatser	Portabilitet, enkel hantering och enkel förvaring
Kommersiella parkeringsplatser	Täckning av flera laddningspunkter och snabb tillgänglighet
Offentliga laddstationer	Hänsyn till personaldrift och rutinunderhåll
Stora-laddningsdepåer	Omfattande integration av brandskyddssystem och professionella brandbekämpningslösningar

Det bör noteras att den specifika konfigurationsmetoden också måste utvärderas i samband med lokala brandskyddskrav, platsförhållanden och projektspecifika egenskaper.

Det finns inget entydigt svar på frågan om vilka brandsläckare som bör utrustas vid laddstationer för elbilar. Olika laddningsmiljöer, batterityper, antal fordon och brandskyddskrav påverkar alla det slutliga valet. För anläggningar som involverar laddning av nya energifordon är förståelsen av egenskaperna hos litiumjonbatteribränder och att välja lämpligare brandbekämpningsutrustning ett viktigt steg mot att förbättra säkerhetshanteringen.

Shangdijia fokuserar på FoU och tillverkning av brandskyddsutrustning, tillhandahåller professionella brandsläckningslösningar för nya energifordon, litiumjonbatteriapplikationer och industriella scenarier. För elbilsladdningsstationer, laddningshögar och relaterade applikationsbehov kan vi erbjuda skräddarsydda produktrekommendationer baserat på faktiska förhållanden på plats.

Välkommen att kontakta SAFETY PLUSför att lära dig om professionella brandskyddslösningar som lämpar sig för laddningsstationer för elbilar, och för att ge ett mer omfattande säkerhetsskyddsstöd för dina laddanläggningar.