लिथियम बैटरी अग्नि आवरण लपटों के फैलाव को कैसे रोकता है?

जेट लपटें, उत्सर्जित विद्युत-विच्छेदक और द्वितीयक प्रज्वलन स्रोत

बैटरी पैक के भीतर, जब आंतरिक दबाव डिज़ाइन सीमा से अधिक हो जाता है, तो व्यक्तिगत सेल दबाव-निवारक तंत्र के माध्यम से गर्म गैसों को बाहर निकालते हैं। ये निकली हुई गैसें—वाष्पीकृत विद्युत-विच्छेदक विलायकों, हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड और अन्य ज्वलनशील यौगिकों का मिश्रण—उनके स्व-प्रज्वलन बिंदुओं से काफी अधिक तापमान पर वायु के संपर्क में आने पर प्रज्वलित हो जाती हैं। इसका परिणाम एक जेट के समान लपट होती है जो बैटरी के आवरण से क्षैतिज रूप से एक मीटर से अधिक दूरी तक फैल सकती है।

इसके साथ ही, क्षतिग्रस्त सेलों से जलते हुए तरल इलेक्ट्रोलाइट की बूंदें उत्सर्जित होती हैं। ये बूंदें जब वाहन के आसन, प्लास्टिक के ट्रिम, रबर के सील और निकटवर्ती वस्तुओं जैसी आसपास की सामग्रियों पर गिरती हैं, तो द्वितीयक ज्वाला स्रोत के रूप में कार्य करती हैं। एक लिथियम बैटरी अग्नि चादर को निरंतर जेट ज्वाला और इन वितरित ज्वाला स्रोतों दोनों को प्रभावी ढंग से रोकने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि आग के फैलाव को रोका जा सके।

तापीय विकिरण के रूप में छिपा हुआ प्रसार सदिश

जबकि सीधा ज्वाला संपर्क दृश्यमान होता है और सहज रूप से समझ में आता है, तो विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण आग के प्रसार की एक छुपी हुई यांत्रिक प्रक्रिया है। पूर्ण तापीय अस्थिरता की स्थिति में बैटरी पैक निकट सीमा पर ५० किलोवाट/वर्ग मीटर से अधिक के विकिरण ऊष्मा प्रवाह का उत्सर्जन कर सकता है — जो सेकंडों के भीतर आसपास की ज्वलनशील सामग्रियों को स्वतः प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त है और मिनटों के भीतर धातु घटकों के संरचनात्मक विकृति का कारण बन सकता है। बहु-मंजिला पार्किंग गैराज या वाहन परिवहन जहाज जैसे घने वातावरण में, केवल विकिरण ऊष्मा ही एकल इलेक्ट्रिक वाहन की आग को कई वाहनों की भयंकर आग में बदल सकती है।

तीन अवरोध — कैसे कंबल प्रत्येक पथ को अवरुद्ध करता है

भौतिक अवरोध — उत्क्षिप्त सामग्री और सीधे ज्वाला संपर्क को रोकना

एक लिथियम बैटरी फायर ब्लैंकेट एक घना भौतिक झिल्ली बनाता है जो क्षैतिज रूप से उत्सर्जित जलते हुए इलेक्ट्रोलाइट के बूँदों और विचलित ज्वाला धाराओं को रोकती है। कपड़े की कसी हुई बुनाई की संरचना — आमतौर पर एक सादी या ट्विल बुनाई जिसमें धागों की संख्या अधिक होती है — कणीय सामग्री द्वारा प्रवेश को रोकती है, जबकि वाहन के आकार के अनुरूप ढीले ढंग से लगाए जाने के लिए पर्याप्त लचीलापन बनाए रखती है।

भौतिक अवरोध का कार्य घटना के पहले 30-90 सेकंड के दौरान विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जब वेंटिंग अपने सबसे हिंसक चरण पर होती है। एक कंबल जो इस प्रारंभिक विस्फोट के चरण के दौरान अपनी स्थिति बनाए रखता है — अपने स्वयं के भार द्वारा और, जहाँ लागू हो, प्रतिक्रिया देने वाले कर्मियों द्वारा पकड़े गए एकीकृत हैंडलिंग लूप्स के माध्यम से — सबसे खतरनाक अवधि के दौरान अनियंत्रित प्रसार को रोकता है।

ऑक्सीजन अवरोध — सतह पर बाह्य दहन को दबाना

उचित रूप से तैनात किया गया कंबल वाहन की सतह पर कम ऑक्सीजन वाला सूक्ष्म-वातावरण बनाता है। जबकि कंबल आंतरिक थर्मल रनअवे रसायन को रोकने में असमर्थ है — जो कैथोड के विघटन से ऑक्सीजन उत्पन्न करता है — यह बाहरी ज्वाला दहन के लिए उपलब्ध ऑक्सीजन को काफी कम कर देता है। वातावरणीय ऑक्सीजन पर निर्भर सतही ज्वालाएँ पूर्ण कंबल आवरण के कुछ सेकंड के भीतर दब जाती हैं।

यह तंत्र मूल रूप से किसी भी अग्नि कंबल की प्रभावशीलता के समान सिद्धांत पर आधारित है: अग्नि के लिए ईंधन, ऊष्मा और ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन को हटा देने पर बाहरी दहन रुक जाता है। विशेष रूप से लिथियम बैटरी की आग के मामले में, ऑक्सीजन अवरोध का कार्य यह सुनिश्चित करता है कि बाहरी वाहन आग बैटरी की घटना के स्वतंत्र रूप से तीव्र होने और फैलने से रोकी जाए।

विकिरण ऊष्मा अवरोध — संलग्न सामग्रियों के प्रज्वलन को रोकना

तीसरा बाधा कार्य तापीय विकिरण कम करना है। कांच के रेशे (फाइबरग्लास) की स्वाभाविक रूप से कम तापीय चालकता और उच्च उत्सर्जन क्षमता होती है — ये गुण इसे एक प्रभावी विकिरण ऊष्मा अवरोधक बनाते हैं। जब एक लिथियम बैटरी फायर ब्लैंकेट जलते हुए वाहन को ढक लिया जाता है, तो यह अवशोषित करता है और अवशोषित अवरोधक सतहों को ज्वलन तापमान तक गर्म करने वाले अवरक्त विकिरण का काफी हिस्सा परावर्तित करता है।

इस कार्य की प्रभावशीलता कंबल की मोटाई और किसी भी विशिष्ट परावर्तक लेप पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, सिलिकॉन-लेपित कांच के रेशे का कपड़ा कुछ तरंगदैर्ध्यों पर आपतित विकिरण ऊष्मा का 70% तक परावर्तित कर सकता है। यही कारण है कि सुविधा-व्यापी कंबल कार्यक्रमों के लिए खरीद के विनिर्देशों में केवल तापमान रेटिंग का ही मूल्यांकन नहीं किया जाना चाहिए, बल्कि विकिरण ऊष्मा कम करने के प्रदर्शन का भी मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

वास्तविक तैनाती के दौरान क्या होता है

एक लॉजिस्टिक्स वेयरहाउस तैनाती जिसने स्टॉक के नुकसान को रोका

एक ई-कॉमर्स लॉजिस्टिक्स केंद्र, जो इलेक्ट्रिक डिलीवरी वैनों के बेड़े का संचालन करता है, के भारी उपयोग के दौरान अपनी सुविधा के लोडिंग बे में रात के समय चार्जिंग के दौरान एक थर्मल रनअवे घटना का सामना करना पड़ा। वाहन, जिसमें कार्डबोर्ड पैकेजिंग और प्लास्टिक में लपेटे गए सामान वाले स्टैक किए गए इन्वेंट्री पैलेट्स से लगभग 2 मीटर की दूरी पर खड़ा किया गया था, 02:47 बजे धुआं छोड़ना शुरू कर दिया।

रात की पारी की सुरक्षा टीम, जिसे एक जोखिम आकलन के बाद विकसित प्रोटोकॉल के अनुसार प्रशिक्षित किया गया था जिसमें चार्जिंग बे को सुविधा के सबसे गंभीर परिणाम वाले आग के परिदृश्य के रूप में पहचाना गया था, एक भारी ड्यूटी लिथियम बैटरी फायर ब्लैंकेट प्रारंभिक अलार्म के 110 सेकंड के भीतर तैनात किया गया। यह कंबल, जो 1.5 मिमी मोटे फाइबरग्लास के निर्माण का था और जिसके किनारों पर मजबूत सिलाई की गई थी, वाहन को छत से लेकर जमीन तक तीनों ओर से ढक देता था।

अग्निशमन दल 18 मिनट बाद पहुँचा। उस समय तक, कंबल ने आसपास के स्टॉक के साथ लौ के किसी भी संपर्क को रोक दिया था — वाहन से 2.5 मीटर से कम दूरी पर रखे गए पैलेट्स पर कोई ऊष्मा क्षति नहीं हुई थी। धुएँ के वेंटिलेशन और लोडिंग बे की संरचनात्मक अखंडता की जाँच के बाद अगली सुबह गोदाम ने सामान्य संचालन फिर से शुरू कर दिया।

कंबल की मोटाई का अवरोधन अवधि में योगदान

कंबल की मोटाई प्रत्यक्ष रूप से प्रभावी लौ अवरोधन की अवधि और अधिकतम स्थायी विकिरित ऊष्मा प्रवाह दोनों से संबंधित है। 0.6 मिमी का कंबल उन परिस्थितियों में पर्याप्त अल्पकालिक सुरक्षा प्रदान कर सकता है जहाँ पेशेवर अग्निशमन प्रतिक्रिया की अपेक्षा 5-10 मिनट के भीतर की जाती है। दूरस्थ स्थानों, समुद्री अनुप्रयोगों या विस्तारित प्रतिक्रिया समय वाली सुविधाओं के लिए, 1.5 मिमी से 1.7 मिमी का भारी ड्यूटी कॉन्फ़िगरेशन प्रभावी अवरोधन अवधि को काफी बढ़ा देता है।

कंबल को एक संपूर्ण अग्नि प्रतिक्रिया योजना में एकीकृत करना

स्थान निर्धारण, प्रशिक्षण और बहु-कंबल कवरेज

एक एकल कंबल एक मानक यात्री इलेक्ट्रिक वाहन (EV) के लिए प्रभावी कवरेज प्रदान करता है। कई चार्जिंग बे वाली सुविधाओं को अधिकतम संभावित एक साथ घटना के परिदृश्य के आधार पर कंबल की स्थिति की गणना करनी चाहिए। फ्लीट डिपो में आमतौर पर पाँच चार्जिंग बे के लिए एक कंबल की स्थिति निर्धारित की जाती है, यह मानते हुए कि एक साथ कई वाहनों में घटनाएँ सांख्यिकीय रूप से असंभव हैं, लेकिन एकल वाहन घटनाओं के लिए तत्काल कवरेज की आवश्यकता होती है।

बहु-कंबल कवरेज — जैसे कि एक बड़े वाहन, उदाहरण के लिए इलेक्ट्रिक बस या डिलीवरी ट्रक को पूर्ण रूप से घेरने के लिए दो कंबलों का उपयोग — अतिरिक्त प्रशिक्षण की आवश्यकता रखता है, लेकिन वाणिज्यिक वाहन अनुप्रयोगों के लिए नियंत्रण प्रभावकारिता में काफी सुधार करता है।

घटना के बाद मूल्यांकन और प्रतिस्थापन प्रोटोकॉल

एक लिथियम बैटरी फायर ब्लैंकेट वास्तविक आग की घटना में उपयोग किए गए ब्लैंकेट को दृश्य स्थिति के बावजूद अवश्य प्रतिस्थापित करना चाहिए। फाइबरग्लास वीव में सूक्ष्म दरारें, चरम तापमान चक्रण के कारण कोटिंग का अपक्षय, और दहन उत्पादों से होने वाला दूषण — ये सभी भविष्य में प्रदर्शन को ऐसे तरीके से समाप्त कर देते हैं जिन्हें दृश्य निरीक्षण द्वारा विश्वसनीय रूप से पहचाना नहीं जा सकता। घटना के बाद के ब्लैंकेट को एक उपभोग्य सुरक्षा उपकरण माना जाना चाहिए और निर्माता के दिशानिर्देशों के अनुसार उनका निपटान किया जाना चाहिए।

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

लिथियम बैटरी अग्नि ब्लैंकेट सामान्य अग्नि ब्लैंकेट से आग को रोकने का क्या तरीका है?

लिथियम बैटरी अग्नि ब्लैंकेट में सामान्य रसोई के अग्नि ब्लैंकेट की तुलना में भारी फाइबरग्लास कपड़े का उपयोग किया जाता है — आमतौर पर 0.6 मिमी से 1.7 मिमी मोटाई का। बढ़ी हुई मोटाई बैटरी आग के दौरान लगातार उच्च तापमान, जेट लौ और बाहर निकलने वाले जलते हुए इलेक्ट्रोलाइट के खिलाफ लंबे समय तक सुरक्षा प्रदान करती है।

ईवी बैटरी आग के लिए कितनी मोटाई का अग्नि ब्लैंकेट आवश्यक है?

हल्के उपयोग के अनुप्रयोगों के लिए, जहां अग्निशमन दल की प्रतिक्रिया समय तीव्र हो, कम से कम 0.6 मिमी की सिफारिश की जाती है। वाणिज्यिक सुविधाओं, फ्लीट डिपो या नौकायन अनुप्रयोगों के लिए, जहां प्रतिक्रिया समय 10 मिनट से अधिक हो, 1.5 मिमी से 1.7 मिमी की भारी उपयोग के लिए उपयुक्त व्यवस्था उल्लेखनीय रूप से लंबे समय तक प्रभावी सुरक्षा प्रदान करती है।

क्या एक अग्नि कंबल कई पार्क किए गए वाहनों को ढक सकता है?

एक मानक इलेक्ट्रिक वाहन (EV) अग्नि कंबल एक यात्री वाहन को ढकता है। आसन्न वाहनों की सुरक्षा के लिए, कंबल की रणनीतिक स्थिति जल रहे वाहन को सीधे प्राथमिकता देने पर केंद्रित होनी चाहिए। पड़ोसी वाहनों की विकिरण ऊष्मा से रक्षा के लिए अतिरिक्त कंबलों की आवश्यकता हो सकती है, जिन्हें वाहनों के बीच ऊर्ध्वाधर अवरोध के रूप में स्थापित किया जाना चाहिए।

लिथियम बैटरी अग्नि कंबल इलेक्ट्रिक बसों पर काम करते हैं?

इलेक्ट्रिक बस जैसे बड़े वाहनों के लिए या तो अतिरिक्त बड़े आकार के कंबलों की आवश्यकता होती है या दो या अधिक कंबलों के ओवरलैपिंग का उपयोग करके बहु-कंबल तैनाती की रणनीति की आवश्यकता होती है, ताकि पूर्ण कवरेज प्रदान किया जा सके। कंबल के विनिर्देशों को सुविधा में संचालित होने वाले सबसे बड़े वाहन प्रकार के अनुसार मिलाना चाहिए।

प्रभावी कंबल तैनाती के लिए क्या प्रशिक्षण आवश्यक है?

प्रशिक्षण में वास्तविक परिदृश्य-आधारित अभ्यास शामिल होने चाहिए, जिनमें आगमन कोणों, दो-व्यक्ति समन्वय, त्वरित खोलने की तकनीक और तैनाती के बाद की स्थिति को शामिल किया गया हो। कम प्रकाश की स्थितियों में और वास्तविक कंबल के भार का उपयोग करके आयोजित अभ्यास वास्तविक आपात स्थितियों के लिए सबसे अधिक अंतरणीय कौशल प्रदान करते हैं।

उपयोग किए गए अग्निरोधी कंबल का निपटान कैसे किया जाना चाहिए?

किसी भी आग की घटना में तैनात किया गया कंबल — भले ही क्षणिक रूप से ही हो — को दूषित सुरक्षा उपकरण माना जाना चाहिए और इसका प्रतिस्थापन किया जाना चाहिए। निपटान को फ्लोरीनयुक्त यौगिकों सहित बैटरी दहन उत्पादों के कारण संभावित दूषण के कारण स्थानीय खतरनाक अपशिष्ट विनियमों के अनुसार किया जाना चाहिए।