电池货架如何降低热失控向相邻单元蔓延的风险？

技术观察 / 储能与电池仓储安全

电池货架如何降低热失控
向相邻单元蔓延的风险？

从热传播路径、货架结构到无机耐火隔热材料，构建更可靠的被动防火防线。

图1 电池货架及隔热分隔应用场景示意（AI概念图，非实际项目照片）

当电池集中存放或以电池簇形式安装在货架上时，货架承担的不只是“放置和承重”的作用。相邻单元距离近、布置密度高，一旦某个电池单元发生热失控，高温气体、火焰和热辐射就可能影响周围电池，增加连锁蔓延的风险。

因此，电池货架的安全设计不能只看钢材强度、层数和承载量，还应提前考虑一个问题：如果某一格出现异常，能否为相邻单元争取更多防护时间？

热失控为什么可能从一个单元影响整排货架？

热失控并不一定沿着最短距离传播。横向相邻模块可能受到热辐射和喷射火焰影响；上下层货格可能受到上升高温气流加热；钢制层板、立柱与固定件还可能形成导热通路。隔板即使材料本身耐高温，如果边缘、穿孔或连接处存在明显缝隙，热量仍可能绕过防护层。

图2 电池货架中需要重点识别的热传播路径（原理示意，不代表测试结论）

把风险控制在局部，货架设计应做好这五件事

1. 根据电池类型与工况，合理规划分区和间距

先明确电池化学体系、能量、荷电状态、单元尺寸及存放或运行方式，再确定货格布局。对于仓储货架和运行中的储能电池架，风险边界与适用规范并不完全相同，不能直接套用一套固定间距。

2. 在易受热位置设置连续的耐火隔热屏障

货格侧面、层板背面、相邻分区之间，以及需要重点保护的局部位置，可结合结构设计配置无机耐火隔热板。其作用是降低热量向相邻单元传递的速度，而不是仅凭一块板就保证火灾不会蔓延。

3. 重点处理连接件、板缝和穿线孔

隔热板覆盖了大面积，风险却可能出现在小细节：金属连接件直接贯通、边缘未搭接、线缆孔开口较大、安装震动后板材松动。实际设计应同时考虑热桥控制、固定可靠性、孔洞封堵以及必要的检修空间。

4. 高温下既要隔热，也要保持结构完整

评估材料时，除了燃烧性能等级，还应关注工作温度范围、不同温度下的导热系数、背火面温升、抗折强度及热冲击后的开裂和粉化情况。特别是高温持续作用后，隔热层能否保持完整，往往比一项常温参数更值得关注。

5. 被动防火必须与探测、消防和排气设计配合

合理的温度监测、早期预警、消防措施和烟气排放路径同样重要。隔热板不能堵住经过设计的散热、泄压或排气通道，更不能替代系统级消防设计。对于实际项目，应结合整架或整舱验证结果进行综合判断。

为什么无机耐火隔热板值得纳入电池货架设计？

传统货架多以钢制结构为主体，结构可靠，却不等于具备完整的热蔓延防护能力。在钢结构之间增加适当的耐火隔热分隔，有机会兼顾承载与局部热防护，而无机材料在高温稳定性和结构加工方面具有应用价值。

图3 货格隔断与局部热冲击场景示意（AI概念图，并非真实起火或认证测试）

以硅基耐火隔热板为例，现有产品资料介绍了其无机材料体系、不同密度规格及中高温导热特性，并提出可用于新能源防火隔热场景。对于电池货架，可进一步评估其在货格侧板、背板、层间隔热件及局部异形衬板中的适配性。

与单纯增加隔热填充物相比，预制板材便于按照货架结构裁切、开槽和定位安装，也有利于在研发打样阶段比较不同厚度和连接方式。但具体方案能否减少板层、减轻重量或降低成本，应以设计核算与样机测试为依据。

图4 无机多孔隔热板材与电池设备的搭配示意（AI概念图，非产品实拍）

真正决定方案能否落地的，是这些验证细节

采购防火隔热板时，建议把“材料性能”和“货架系统效果”分开考察。厂家提供的样板数据，是选材的起点；是否适用于某一型号电池、某一种货架结构，还需要结合实际热载荷和安装方式验证。

关于测试标准，还要注意适用场景

对于运行中的电化学储能系统，通常还需结合 GB 44240—2024、GB/T 36276—2023 等相关要求；面向海外项目时，可视目标市场和项目要求参考 UL 9540A 热失控火灾传播测试方法及相应安装规范。普通仓储电池货架则应结合仓库用途、产品属性及消防设计要求单独确定验证方案，不能简单把储能系统标准视为货架认证。

把防火考虑在货架设计阶段，比事后补救更重要

电池货架的防火目标，不只是某一块材料能耐受多高温度，而是当异常发生时，尽量减少热量跨货格传播，为监测预警、消防处置和人员安全争取条件。合理的结构分隔、可靠的无机隔热材料和经过验证的连接细节，需要在设计阶段一起考虑。

常说新材面向电池仓储货架、储能电池架及相关新能源设备场景，可协助开展硬硅钙石基耐火隔热板的材料选型、厚度与结构适配、样件加工及测试方案对接。欢迎提供电池模组尺寸、货架结构图和目标测试条件，共同评估更适合项目的防火隔热方案。

说明：文中图片为原理或应用场景示意；所述材料应用应以具体型号检测报告、客户工况及系统级验证结果为准，不构成未经试验的防火性能承诺。