对当前储能电池消防的疑问之--装在电池包面板上的温度探测器有用吗?

根据部分调研内容,动力电池包内部每个电芯都有温度探测器,如果有150个电芯就有150个温度探测器,这些探测器由BMS统一管理,而储能电池有4-5个温度探测器,沿电池长度方向均匀布置。这些温度探测器布置在电池包内部电芯表面,当某个电芯发生热失效时,BMS会切断电源。由此可见,对动力电池,BMS是能够实时掌握每个电芯的表面温度的,而储能电池则可能一个温度探测器照顾10几个电芯,除非发生热失效的电芯就挨着探测器,不然探测器也会对热失效的响应不及时。

消防系统的温度探测器没有这么好的条件,作为一个单独系统的探测器,只能装在电池包正面的面板上,而且一般也只装一个。

我模拟了这种探测器布置,下图为一个铁质箱体,长宽高分别是80cm、60cm、20cm,内部用了1大2小三个密封盒子占据了大部分空间,仅在3个盒子中间留了个20cm见方的空间可以放加热炉,其余部分只有约1-2cm的空隙。热电偶的量程为0-1300℃,如图中布置,箱体上覆有机玻璃版可清楚看到箱子里的烟羽变化。

这一次试验加热3片发烟片,当5号温度达到600℃时通过氮气喷嘴喷入氮气。

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图中1号和2号热电偶靠近电池包的面板,模拟实际温度传感器的位置,实际能够安装的位置应该是在图中蓝色方块那里,加热炉提供2kwh的能量输出,模拟处于5号位置的电芯的热失效,当然这个功率比较大,普通的一个方形电芯可能仅50wh。启动加热炉,可以得到下图所示的各部分温度曲线。

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由试验可知,当5号温度达到600℃时,6号温度达到了60℃,而1号和2号的温度始终保持在32.2℃几乎没有发生变化,我们去掉变化剧烈的5号曲线,下图显示更明显

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虽然这个试验很不高大上,但从一个侧面说明如果将温度探测器放置在电池包面板正面,它几乎完全探测不到电池包内部的温度变化,类似的试验做了很多次结果都一样,我很怀疑消防温度探测器的有效性。