די זיכערקייַט פון ליטהיום באַטעריז איז שטענדיק געווען אַ דייַגע אין די אינדוסטריע. רעכט צו זייער ספּעציעל מאַטעריאַל סטרוקטור און קאָמפּלעקס אַפּערייטינג סוויווע, אַמאָל אַ פייַער צופאַל אַקערז, עס וועט פאַרשאַפן עקוויפּמענט שעדיקן, פאַרמאָג אָנווער און אפילו קאַזשאַלטיז. נאָך אַ ליטהיום באַטאַרייע פייַער אַקערז, די באַזייַטיקונג איז שווער, נעמט אַ לאַנג צייַט, און אָפט ינוואַלווז די דזשענעריישאַן פון אַ גרויס סומע פון ​​טאַקסיק גאַסאַז. דעריבער, בייַצייַטיק פייַער יקסטינגגווישינג קענען יפעקטיוולי קאָנטראָלירן די פאַרשפּרייטן פון די פייַער, ויסמיידן ברייט ברענען און צושטעלן מער צייט פֿאַר פּערסאַנעל צו אַנטלויפן.

בעשאַס די טערמאַל ראַנאַוויי פּראָצעס פון ליטהיום-יאָן באַטעריז, רויך, פייַער און אפילו יקספּלאָוזשאַן אָפט פאַלן. דעריבער, קאַנטראָולינג די טערמאַל ראַנאַוויי און דיפיוזשאַן פּראָבלעם איז געווארן די הויפּט אַרויסרופן פון ליטהיום באַטאַרייע פּראָדוקטן אין דעם פּראָצעס פון נוצן. טשאָאָסינג די רעכט פייַער יקסטינגגווישינג טעכנאָלאָגיע קענען פאַרמייַדן די ווייַטער פאַרשפּרייטן פון באַטאַרייע טערמאַל ראַנאַוויי, וואָס איז פון גרויס באַטייַט פֿאַר סאַפּרעסינג פייַער פּאַסירונג.

דער אַרטיקל וועט פאָרשטעלן די מיינסטרים פייער יקסטינגגווישערז און יקסטינגגווישינג מעקאַניזאַמז דערווייַל בנימצא אויף די מאַרק, און אַנאַלייז די אַדוואַנטידזשיז און דיסאַדוואַנטידזשיז פון פאַרשידענע טייפּס פון פייער יקסטינגגווישערז.

טייפּס פון פייער יקסטינגגווישערז

דערווייַל, די פייַער יקסטינגגווישערז אויף די מאַרק זענען דער הויפּט צעטיילט אין גאַז פייַער יקסטינגגווישערז, וואַסער-באזירט פייַער יקסטינגגווישערז, אַעראָסאָל פייַער יקסטינגגווישערז און טרוקן פּודער פייַער יקסטינגגווישערז. ונטער איז אַ הקדמה צו די קאָודז און קעראַקטעריסטיקס פון יעדער טיפּ פון פייַער יקסטינגגווישער.

פּערפלואָראָהעקסאַנע: פּערפלואָראָהעקסאַנע איז ליסטעד אין די PFAS ינוואַנטאָרי פון די אָעקד און די יו. עס. עפּאַ. דעריבער, די נוצן פון פּערפלואָראָהעקסאַנע ווי אַ פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט זאָל נאָכקומען מיט היגע געזעצן און רעגיאַליישאַנז און יבערגעבן מיט ינווייראַנמענאַל רעגולאַטאָרי יידזשאַנסיז. זינט די פּראָדוקטן פון פּערפלואָראָהעקסאַנע אין טערמאַל דיקאַמפּאָוזישאַן זענען אָראַנזשעריי גאַסאַז, עס איז נישט פּאַסיק פֿאַר לאַנג-טערמין, גרויס-דאָזע, קעסיידערדיק ספּרייינג. עס איז רעקאַמענדיד צו נוצן עס אין קאָמבינאַציע מיט אַ וואַסער שפּריץ סיסטעם.

טריפלואָראָמעטהאַנע:טריפלואָראָמעטהאַנע אגענטן זענען בלויז געשאפן דורך אַ ביסל מאַניאַפאַקטשערערז, און עס זענען קיין ספּעציפיש נאציאנאלע סטאַנדאַרדס רעגיאַלייטינג דעם טיפּ פון פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט. די וישאַלט פּרייַז איז הויך, אַזוי זייַן נוצן איז נישט רעקאַמענדיד.

העקסאַפלואָראָפּראָפּאַנע:דעם יקסטינגגווישינג אַגענט איז פּראָנע צו שעדיקן דעוויסעס אָדער ויסריכט בעשאַס נוצן, און די גלאבאלע וואָרמינג פּאָטענטיאַל (GWP) איז לעפיערעך הויך. דעריבער, העקסאַפלואָראָפּראָפּאַנע קענען זיין געוויינט בלויז ווי אַ טראַנזישאַנאַל פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט.

Heptafluoropropane:רעכט צו דער אָראַנזשעריי ווירקונג, עס איז ביסלעכווייַז ריסטריקטיד דורך פאַרשידן לענדער און וועט זיין ילימאַנייטאַד. דערווייַל, העפּטאַפלואָראָפּראָפּאַנע אגענטן האָבן שוין דיסקאַנטיניוד, וואָס וועט פירן צו פּראָבלעמס אין ריפילינג יגזיסטינג העפּטאַפלואָראָפּראָפּאַנע סיסטעמען בעשאַס וישאַלט. דעריבער, זייַן נוצן איז נישט רעקאַמענדיד.

ינערט גאַז:אַרייַנגערעכנט IG 01, IG 100, IG 55, IG 541, צווישן וואָס IG 541 איז מער וויידלי געניצט און איז ינטערנאַשאַנאַלי אנערקענט ווי אַ גרין און ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט. אָבער, עס האט די דיסאַדוואַנטידזשיז פון הויך קאַנסטראַקשאַן קאָס, הויך פאָדערונג פֿאַר גאַז סילינדערס און גרויס פּלאַץ פאַך.

וואַסער-באזירט אַגענט:פייַן וואַסער נעפּל פייַער יקסטינגגווישערז זענען וויידלי געניצט, און זיי האָבן די בעסטער קאָאָלינג ווירקונג. דאָס איז דער הויפּט ווייַל וואַסער האט אַ גרויס ספּעציפיש היץ קאַפּאַציטעט, וואָס קענען געשווינד אַרייַנציען אַ גרויס סומע פון ​​היץ, קאָאָלינג די אַנריאַקטיד אַקטיוו סאַבסטאַנסיז ין די באַטאַרייע און אַזוי ינכיבאַט ווייַטער טעמפּעראַטור העכערונג. אָבער, וואַסער ז באַטייַטיק שעדיקן צו באַטעריז און איז נישט ינסאַלייטינג, לידינג צו באַטאַרייע קורץ סערקאַץ.

אַעראָסאָל:רעכט צו זייַן ינווייראַנמענאַל פרייַנדלעכקייַט, ניט-טאַקסיקאַטי, נידעריק פּרייַז און גרינג וישאַלט, אַעראָסאָל איז געווארן די מיינסטרים פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט. אָבער, די אויסגעקליבן אַעראָסאָל זאָל נאָכקומען מיט יו.ען. רעגולאַטיאָנס און היגע געזעצן און רעגיאַליישאַנז, און היגע נאציאנאלע פּראָדוקט סערטאַפאַקיישאַן איז פארלאנגט. אָבער, אַעראָסאָלס פעלן קאָאָלינג קייפּאַבילאַטיז, און בעשאַס זייער אַפּלאַקיישאַן, די באַטאַרייע טעמפּעראַטור בלייבט לעפיערעך הויך. נאָך די פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט סטאַפּס ריליסינג, די באַטאַרייע איז פּראָנע צו ריינדזשינג.

יפעקטיוונאַס פון פייער יקסטינגגווישאַנץ

די שטאַט דורכפֿאַל לאַבאָראַטאָריע פון ​​פייער וויסנשאַפֿט אין דעם אוניווערסיטעט פון וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע פון ​​טשיינאַ האט דורכגעקאָכט אַ לערנען וואָס קאַמפּערינג די פייער יקסטינגגווישינג יפעקץ פון אַבק טרוקן פּודער, העפּטאַפלואָראָפּראָפּאַנע, וואַסער, פּערפלואָראָהעקסאַנע און CO2 פייַער יקסטינגגווישאַנץ אויף אַ 38A ליטהיום-יאָן באַטאַרייע.

פאַרגלייַך פון פייער יקסטינגגווישינג פּראָצעס

אַבק טרוקן פּודער, העפּטאַפלואָראָפּראָפּאַנע, וואַסער און פּערפלואָראָהעקסאַנע קענען אַלע געשווינד פאַרלעשן די באַטאַרייע פירעס אָן ריינדזשינג. אָבער, CO2 פייַער יקסטינגגווישערז קענען נישט יפעקטיוולי פאַרלעשן באַטאַרייע פירעס און קען פאַרשאַפן ריינדזשינג.

פאַרגלייַך פון פייער סאַפּרעשאַן רעזולטאַטן

נאָך טערמאַל ראַנאַוויי, די נאַטור פון ליטהיום באַטעריז אונטער דער קאַמף פון פייַער יקסטינגגווישאַנץ קענען זיין בעערעך צעטיילט אין דרייַ סטאַגעס: די קאָאָלינג בינע, דער בינע פון ​​גיך טעמפּעראַטור העכערונג און דער בינע פון ​​פּאַמעלעך טעמפּעראַטור אַראָפּגיין.

דער ערשטער בינעאיז די קאָאָלינג בינע, ווו די טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע ייבערפלאַך דיקריסאַז נאָך באפרייט די פייַער יקסטינגגווישאַנט. דאָס איז דער הויפּט רעכט צו צוויי סיבות:

• באַטערי ווענטינג: איידער די טערמאַל ראַנאַוויי פון ליטהיום-יאָן באַטעריז, אַ גרויס סומע פון ​​​​אַלקאַנעס און CO2 גאַז אַקיומיאַלייט אין די באַטאַרייע. ווען די באַטאַרייע ריטשאַז זייַן דרוק שיעור, די זיכערקייַט וואַלוו עפענען, ריליסינג הויך-דרוק גאַז. דעם גאַז קאַריז די אַקטיוו סאַבסטאַנסיז ין די באַטאַרייע און אויך צושטעלן עטלעכע קאָאָלינג ווירקונג צו די באַטאַרייע.
• ווירקונג פון די פייַער יקסטינגגווישאַנט: די קאָאָלינג ווירקונג פון די פייַער יקסטינגגווישאַנט דער הויפּט קומט פון צוויי טיילן: די היץ אַבזאָרפּשאַן בעשאַס פאַסע ענדערונג און די כעמישער אפגעזונדערטקייט ווירקונג. פאַסע טוישן היץ אַבזאָרפּשאַן גלייַך רימוווז די היץ דזשענערייטאַד דורך די באַטאַרייע, בשעת די כעמישער אפגעזונדערטקייט ווירקונג מינאַצאַד ראַדוסאַז היץ דור דורך ינטעראַפּטינג כעמיש ריאַקשאַנז. וואַסער האט די מערסט באַטייַטיק קאָאָלינג ווירקונג ווייַל פון זייַן הויך ספּעציפיש היץ קאַפּאַציטעט, אַלאַוינג עס צו אַבזאָרבז אַ גרויס סומע פון ​​היץ ראַפּאַדלי. פּערפלואָראָהעקסאַנע גייט, בשעת HFC-227ea, CO2 און ABC טרוקן פּודער טאָן ניט ווייַזן באַטייַטיק קאָאָלינג יפעקץ, וואָס איז שייַכות צו די נאַטור און מעקאַניזאַם פון די פייַער יקסטינגגווישאַנץ.

די רגע בינע איז דער גיך טעמפּעראַטור העכערונג בינע, ווו די באַטאַרייע טעמפּעראַטור ראַפּאַדלי ריסעס פון זייַן מינימום ווערט צו זייַן שפּיץ. זינט פייַער יקסטינגגווישאַנץ קענען נישט גאָר האַלטן די דיקאַמפּאָוזישאַן אָפּרוף ין די באַטאַרייע, און רובֿ פייַער יקסטינגגווישאַנץ האָבן נעבעך קאָאָלינג יפעקץ, די טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע ווייזט אַ כּמעט ווערטיקאַל אַרוף גאַנג פֿאַר פאַרשידענע פייַער יקסטינגגווישאַנץ. אין אַ קורץ צייַט, די טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע ריסעס צו זייַן שפּיץ.

אין דעם בינע, עס איז אַ באַטייטיק חילוק אין די יפעקטיוונאַס פון פאַרשידענע פייַער יקסטינגגווישאַנץ אין ינכיבאַטינג די העכערונג אין באַטאַרייע טעמפּעראַטור. די יפעקטיוונאַס אין אראפנידערן סדר איז וואַסער> פּערפלואָראָהעקסאַנע> HFC-227ea> אַבק טרוקן פּודער> CO2. ווען די באַטאַרייע טעמפּעראַטור ריסעס סלאָולי, עס גיט מער ענטפער צייט פֿאַר באַטאַרייע פייער ווארענונג און מער אָפּרוף צייט פֿאַר אָפּערייטערז.

מסקנא

1. CO2: פייער יקסטינגגווישאַנץ ווי CO2, וואָס בפֿרט אַקט דורך סאַפאַקיישאַן און אפגעזונדערטקייט, האָבן נעבעך ינכיבאַטערי יפעקץ אויף באַטאַרייע פירעס. אין דעם לערנען, שטרענג רעגניטיאָן פענאָמענאַ פארגעקומען מיט CO2, מאכן עס ומפּאַסיק פֿאַר ליטהיום באַטאַרייע פירעס.
2. ABC Dry Powder / HFC-227ea: ABC טרוקן פּודער און HFC-227ea פייַער יקסטינגגווישאַנץ, וואָס בפֿרט אַקט דורך אפגעזונדערטקייט און כעמישער סאַפּרעשאַן, קענען טייל ינכיבאַט די קייט ריאַקשאַנז ין די באַטאַרייע אין עטלעכע מאָס. זיי האָבן אַ ביסל בעסער ווירקונג ווי CO2, אָבער זינט זיי פעלן קאָאָלינג ווירקונג און קענען נישט גאָר פאַרשפּאַרן ינערלעך ריאַקשאַנז אין די באַטאַרייע, די טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע נאָך ריסעס ראַפּאַדלי נאָך די פייַער יקסטינגגווישאַנט איז באפרייט.
3. פּערפלואָראָהעקסאַנע: פּערפלואָראָהעקסאַנע ניט בלויז בלאַקס ינערלעך באַטאַרייע ריאַקשאַנז אָבער אויך אַבזאָרבז היץ דורך וואַפּאָריזאַטיאָן. דעריבער, זייַן ינכיבאַטערי ווירקונג אויף באַטאַרייע פירעס איז באטייטיק בעסער ווי אנדערע פייַער יקסטינגגווישאַנץ.
4. וואַסער: צווישן אַלע פייַער יקסטינגגווישאַנץ, וואַסער האט די מערסט קלאָר ווי דער טאָג פייַער יקסטינגגווישינג ווירקונג. דאָס איז דער הויפּט ווייַל וואַסער האט אַ גרויס ספּעציפיש היץ קאַפּאַציטעט, אַלאַוינג עס צו געשווינד אַרייַנציען אַ גרויס סומע פון ​​היץ. דעם קאָאָלס אַראָפּ די אַנריאַקטיד אַקטיוו סאַבסטאַנסיז ין די באַטאַרייע, און דערמיט ינכיבאַטינג ווייַטער טעמפּעראַטור העכערונג. אָבער, וואַסער ז באַטעריז באַטייַטיק שעדיקן און האט קיין ינסאַליישאַן ווירקונג, אַזוי די נוצן זאָל זיין גאָר אָפּגעהיט.

וואָס זאָל מיר קלייַבן?

מיר האָבן סערווייד די פייער שוץ סיסטעמען געניצט דורך עטלעכע מאַניאַפאַקטשערערז פון ענערגיע סטאָרידזש סיסטעם איצט אויף די מאַרק, בפֿרט ניצן די פאלגענדע פייער יקסטינגגווישינג סאַלושאַנז:

• פּערפלואָראָהעקסאַנע + וואַסער
• אַעראָסאָל + וואַסער

עס קענען זיין געזען אַזסינערגיסטיק פייַער יקסטינגגווישינג אגענטן זענען די מיינסטרים גאַנג פֿאַר מאַניאַפאַקטשערערז פון ליטהיום באַטאַרייע. גענומען פּערפלואָראָהעקסאַנע + וואַסער ווי אַ בייַשפּיל, פּערפלואָראָהעקסאַנע קענען געשווינד פאַרלעשן עפענען פלאַמעס, פאַסילאַטייטינג די קאָנטאַקט פון פייַן וואַסער נעפּל מיט די באַטאַרייע, בשעת פייַן וואַסער נעפּל קענען יפעקטיוולי קיל עס אַראָפּ. קאָאָפּעראַטיווע אָפּעראַציע האט בעסער פייַער יקסטינגגווישינג און קאָאָלינג יפעקץ קאַמפּערד צו ניצן אַ איין פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט. דערווייַל, די ניו באַטערי רעגולירן פון די אי.יו. ריקווייערז צוקונפֿט באַטאַרייע לאַבעלס צו אַרייַננעמען בנימצא פייַער יקסטינגגווישינג אגענטן. מאַניאַפאַקטשערערז אויך דאַרפֿן צו קלייַבן די צונעמען פייַער יקסטינגגווישינג אַגענט באזירט אויף זייער פּראָדוקטן, היגע רעגיאַליישאַנז און יפעקטיוונאַס.