宁德时代Z基地发生火灾

科技   2024-09-29 23:24   北京  
9月29日,宁德市东侨经济技术开发区消防救援大队发布情况通报称,9月29日11时26分,119指挥中心接到报警,宁德市东侨经济技术开发区宁德时代一厂区内独立建筑(面积约1.5万平方米)发生火灾。接警后,消防救援力量和相关部门立即赶赴现场扑救和应急处置,组织疏散群众,目前没有接到人员伤亡的报告。

据悉,火灾发生在宁德时代位于福建宁德市东侨经济技术开发区的Z基地。该基地详细地址位于东侨经济技术开发区104国道以东,奉御塘路以北,工业路以西,衢宁铁路南北两侧,于2019年9月开始建设,包括电芯工厂、模组Pack工厂和喷涂工厂,为全球首个锂电行业灯塔工厂,是宁德时代的核心电池工厂之一,主要生产动力电池,供应给包括特斯拉在内的多家新能源车企。

2021年,宁德Z基地获评灯塔工厂,这是宁德时代的首个灯塔工厂,也是全球首个获此荣誉的电池工厂。此后,宜宾基地、溧阳基地相继入选世界经济论坛(WEF)公布“灯塔工厂”,为目前全球锂电行业仅有的3座“灯塔工厂”。“灯塔工厂”,由世界经济论坛与麦肯锡合作遴选,被誉为“世界上最先进的工厂”,代表着当今全球制造业领域智能制造和数字化的最高水平。

近年来,锂电频发安全事故。那么,面对锂离子电池生产企业火灾事故,应该如何处置呢?


锂离子电池生产企业火灾事故具有以下特点:

1)锂电池容易发生热失控。锂离子电池在化成后处于带电状态,极易发生热失控。研究表明,电池的SOC(State of Charge)越高,在热冲击条件下发生热爆炸的时间越短,电池表面的最高温度也越高。当SOC接近100%时,燃烧速率和爆炸强度约为SOC为25%时的2.5倍。


2)货架能量集中。化成、分容、储存等环节通常采用高架仓库、生产框架等形式进行设置。如果在厂房通道堆放半成品、成品及瑕疵电池,这进一步增加了热失控、货架倒塌、高压触电、爆炸冲击等风险。


锂离子电池生产工序处置要点


在企业生产流程中,每个阶段都面临着各种风险,这些险情随着工序的不同而有所差异。在电池组装之前,主要的风险集中在原料和生产工艺的不稳定性上,包括了混合过程中可能涉及的危险物质,如NMP(溶剂),涂敷步骤中可能涉及的有害气体,以及注液步骤中可能出现的电解液问题等。


产品基本制造完成后,锂电池的生产面临一个重大的风险,即热失控现象。热失控是电池温度无法控制地升高,可能导致火灾或爆炸,对生产安全构成严重威胁。因此,在锂电池生产过程中,防止热失控成为核心的安全挑战。


初期灾情单体电池发生热失控 ,未蔓延至周边货架

采取以工艺处置为主、消防处置为辅的技战术措施。一是断电排险。第一时间切断光伏发电及储能电站电源;视情分区分段实施内部断电,严禁随意切断事故厂房内部电源 ,防止化成区自动处置措施因断电失效。二是启动固定消防设施。部分企业在老化货架格仓内设置水喷淋系统 ,进一步加强初期处置能力。第一时间启动事故区域喷淋、排烟等固定设施 ,同时关闭空气净化系统,防止火势随管道蔓延扩散。消防力量到场后确认喷淋水泵接合器情况 ,做好加强供给强度的准备。三是释放防火卷帘。第一时间启动防火卷帘 ,尽可能将灾情控制在单个工艺段内。到场力量在防火卷帘外侧部署移动炮、消防机器人阵地实施冷却降温。四是启动工艺本质安全措施。针对常温化成电池故障,启动自动灭火程序,堆垛机将故障电池装入密封舱内 ,通过全氟己酮等气体灭火系统进行全淹没处置,随后由堆垛机放入应急水池;针对高温化成,自动启动气体灭火系统,对高温老化电池间进行全淹没处置,水喷淋冷却降温配合气体灭火系统进行。


难控灾情—电池热失控扩大至单个工序(化成、仓储),火势未蔓延至其他区域

坚持安全防御、控制燃烧的原则,堵截火势蔓延,处置过程中做好安全管控,防止坍塌、爆炸、中毒等情况。


1)外部阵地设置。利用消防车为喷淋接合器加压供水,提高内部喷淋冷却强度,控制火势蔓延。依托防爆墙设置大跨距举高喷射消防车、车载炮压制火势 ,避开门、窗等泄爆面。


2)内部阵地设置。原则上不内攻,确需内攻灭火、搜救人员、转运重要物资时,要满足以下条件 :一是事故部位喷淋已经动作,单个工序内部电池火灾为可控状态,通过监测系统观察大部分电池处于正常状态;二是被困人员位置已经明确,且有生还可能。内攻作业时,尽可能采用自摆炮、遥控炮、机器人等无人化装备部署阵地;对未着火的建筑或区域设置水幕分隔保护,同时加强管道排水。通道选择方面,尽可能缩短内攻距离,根据工艺段优先选择从应急门进入,如未设置应急门 ,视情破拆墙体,开辟进攻通道。


3)烟气控制。坚持以固为主、以移为辅的原则,优先启动建筑固定防排烟系统,确定排烟排热部位和实施方法,必要时调集挖掘机、强臂破拆车等大型机械设备进行破拆排烟。对于单层平面一体化厂房,可采用顶部破拆排烟;对于垂直立体式厂房 ,采用水幕分隔着火区域,对低温烟气进行分区排烟,降低内攻通道上的烟气浓度。


4)供水保障。通知相关部门增大管网压力,按照“1 1 的原则调集远程供水系统,保证火场供水持续不间断,调用洒水车等运水供水车辆作为火场供水补充。


5)人员搜救。利用消防控制室视频快速确定被困人员位置,在知情人指引下,通过应急通道内攻搜救;如无应急通道,消防员可破拆墙体,开辟内攻搜救通道。


失控灾情—锂离子电池化成、仓储区全部过火,已经失去内攻控火条件

此阶段 ,以外部射流控火和排烟降温为主,采取“全浸没”战法。对于一层平面布局厂房,采取“沙土筑堤、逐步翻埋、冷却推进、分割转运”的战术措施。对于垂直分布式厂房,采用多辆大跨距举高喷射消防车交替掩护、抵近射水的战术方法,对燃烧区域进行冷却控火,对楼内墙体进行降温,楼内冷却积水要及时排除,防止建筑坍塌。



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我是锂想生活mikoWoo,分享锂电池极片机理与工艺,以及相关知识;并从零开始,做锂离子电池的工艺参数-微结构特征-电池性能的计算机模拟。顺便记录生活和工作点滴:忆我此生,记她今世,那些与女儿一起成长的趣事。
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