Yangın ve Güvenlik Dergisi 243. Sayı (Kasım-Aralık 2023)

40 YANGIN ve GÜVENLİK • Kasım-Aralık / 2023 Batarya Şekil 2’de görüldüğü gibi 2 çelik plaka ile sıkıştı- rılmıştır. LIB ile aynı boyutta ısıtma plakası, LIB’nin yüksek sıcaklıkla termal kaçışını indüklemek için batarya yanına yerleştirilmiştir. Ayrıca, alüminosilikat fiber levhanın bulun- ması çelik plakalara ısı transferini azaltması için konul- muştur. Isıtma plakası, LIB güvenlik havalandırması etkin- leştirilir etkinleştirilmez bataryayı ısıtmayı durdurmuştur. Aynı zamanda, LIB yangınlarını söndürmek için söndürücü madde salınmıştır. Farklı söndürme maddeleriyle üç test ve kontrol grubu olarak söndürme maddesi olmayan bir test gerçekleştirilmiştir. Bu testlerin deney koşulları Tablo 1’de verilmiştir. Farklı söndürücü maddelerin yükleme dozu, yaygın olarak kullanılan 2 kg seçilmiştir. Durum 2 ve 3’te, yan- gın söndürme maddeleri onaylı firmadan satın alınmış ve basınç sabitlenmiştir. Durum 4’te aynı Durum 3’teki gibi 2,5 MPa’lık orta basınçlı su sisi sistemi benimsenmiştir. Su sisinin akış hızı yaklaşık 1,6 l/dak. ve süresi 74 sn.’dir. Üç söndürme maddesinin konsantrasyonu ve miktarı standarttakinden çok daha fazladır, bu da söndürme madde miktarlarının yangını söndürmek için yeterli olmasını sağlar. Batarya yüzey sıcaklığını ve emniyet ventili üzerinden alev sıcaklığını ölçmek için 7 adet termokulp (TC) kulla- LIB : Lityum-iyon Batarya EA : Elektrikli Araç FAA : Federal Havacılık İdaresi C 6 F 12 O : Novec 1230 NCM : LiNi x Co y Mn z O 2 BTS : Batarya Test Sistemi TC : Termokupl T lf : Batarya Uzun Yüzeyindeki Sıcaklık, °C T sf : Bataryanın Yan Yüzey Sıcaklığı, °C T uf : Bataryanın Üst Yüzey Sıcaklığı, °C T p : Tepe Sıcaklığı ΔT : Sıcaklık Farkı, T p1 -T pi (i = 1, 2, 3, 4) dT/dt : Sıcaklık Artış Hızı, °C/sn. t r : Söndürme Maddesinin Püskürme Süresi, sn. T i,max (i = 1, 2, 3, 4) : Serbest Bırakma Sırasında T i Eğrisinin Tepe Sıcaklığı Söndürücü Maddeler, °C ΔT max : Sıcaklık Farkı, T 1,max -T i,max (i = 1, 2, 3, 4) Q l : Söndürmenin Serbest Bırakılması Sırasında Isı Dağılımı, J Q t : Alınan Isı, J Q nr : Gerçekleşmesi Gereken Ama Gerçekleşmeyen Reaksiyonlardan Kaynaklanan Isı, J Q v : Söndürme Maddesinin Buharlaşmasıyla Emilen Isı, J Q d : Söndürme Maddesinin Ayrışmasıyla Emilen Isı, J 1. DENEY 1.1. Batarya tanımı Deneyde kullanılan bataryaların enerji depolama kapa- sitesi 94 Amper saattir (Ah). Batarya hücresinde elektrot, elektrolit, ayırıcı, alüminyum koruyucu, emniyet valfi ve akım kolektörü mevcuttur. Hücrenin nominal voltu (V) 4,2 V’dir. Hücrenin boyutu 170 × 45 × 125 mm³’tür. Şarj durumu %100’dür. Hücre tamamen etkinleştirilip maksi- mum potansiyel tehlikeleri göstermesi amaçlanmıştır. 1.2. LIB batarya yangınlarını söndürme deneyi Deney düzeneğinin projesi Şekil 1’de görülmektedir. Deney içeriğinde Söndürme maddesi depolama tankı, nozul, termokupl (Sıcaklık sensörü), kamera, ölçüm cihazları ve batarya kullanılmıştır. Deney güvenli konteyner içerisinde yapılmıştır. Kişisel güvenlik ve kolay kullanım için söndürme maddesi depolama tankı güvenlik konteynerin dışına konul- muştur. Söndürücü madde, yanan LIB üzerini tamamen örtecek dozda bulunmaktadır. Nozul batarya arası 30 cm’dir. Deneyde atomizasyon sistemi uygulanmıştır (Sıvı ve gazların bir basınç altında mikron boyutunda küçük zerreciklere ayrılması işlemi). LIB alev aldıktan sonra nozul tarafından söndürme maddesi batarya üzerine püskürtülür. Patlama olasılığından dolayı konteyner patlamaya dayanıklı yapıdadır. Konteynerin boyutu 0,8 × 1,2 ×1 m³ ölçülerindedir. Deneysel süreç konteyner dışından kamera ile kayıt altına alınmıştır. Şekil 1. Deney Düzeneğinin Şematik Gösterimi Tablo 1. Testlerin Temel Parametreleri ÖĞE DURUM 1 DURUM 2 DURUM 3 DURUM 4 Söndürücü Maddeler - CO 2 HFC-227 ea Su Sisi Yükleme Dozu (kg) 0 2 2 2 Basınç (Mpa) 0 5 2,5 2,5 Isıtma Gücü (W) 500 500 500 500 MAKALE