鋰電池火災(zāi)特點

鋰電池滅火主要是由于熱失控原因造成的，如果需要滅火,，*先需要搞明白熱失控的真實原因,。

引起鋰電池?zé)崾Э氐囊蛩刂饕型獠慷搪贰⑼獠扛邷睾蛢?nèi)部短路,。

◎內(nèi)部短路：由于電池的濫用，如過充過放導(dǎo)致的支晶、電池生產(chǎn)過程中的雜志灰塵等,，將惡化生成刺穿隔膜，產(chǎn)生微短路,，電能量的釋放導(dǎo)致溫升,，溫升帶來的材料化學(xué)反應(yīng)又?jǐn)U大了短路路徑，形成了更大的短路電流,，這種互相累積的互相增強的破壞,，導(dǎo)致熱失控。下面以鈷酸鋰電芯為例,，簡述一個典型熱失控過程,。

A：準(zhǔn)備階段，電池處于滿電狀態(tài),；

B：內(nèi)短路發(fā)生,，大電流通過短路點而產(chǎn)生熱量，并通過LiC6熱擴散,，達(dá)到SEI膜分解溫度,，SEI膜開始分解，放出少量CO2和C2H4,殼體輕微鼓脹,，隨著短路位置的不斷放電,，電池溫度的不斷上升，電液中鏈狀溶劑開始分散,，LiC6與電液也開始反應(yīng)放熱,，伴隨著C2H5F\C3H6\C3H8產(chǎn)生，但反應(yīng)較慢,，放熱量較?。?

C:隨著放電的進(jìn)行，短路位置溫度繼續(xù)升高,，隔膜局部收縮融化,，短路位置擴大，溫度進(jìn)一步升高,，當(dāng)內(nèi)部溫度達(dá)到Li0.5Co02的分解溫度時,，正極瞬間分解，并釋放O2,后者于電液瞬間反應(yīng)放出大量熱量,，同時放出大量CO2氣體,，造成電池內(nèi)壓增大，如果壓力足夠大,，沖破電池殼體,，引起電池爆炸；

D:如果殼體炸開,，極片散落,，溫度不會繼續(xù)升高，反應(yīng)終止,；但如果殼體只開裂,，極片沒有散落，這時LiC6繼續(xù)與電液反應(yīng),，溫度會繼續(xù)升高,，但升溫速率下降，由于反應(yīng)速率較慢,，所以可以維持較長時間,；

E:當(dāng)電池內(nèi)部反應(yīng)的產(chǎn)熱速率小于散熱速率時，電池開始降溫,，直至內(nèi)部反應(yīng)完畢,；

◎外部短路：實際車輛運行中發(fā)生危險的概率很低，一是整車系統(tǒng)裝配有熔斷絲和電池管理系統(tǒng)BMS,，二是電池能承受短時間的大電流沖擊,。極限情況下，短路點越過整車熔斷器,，同時BMS失效,，較長時間的外部短路一般會導(dǎo)致電路中的連接薄弱點燒毀，很少導(dǎo)致電池發(fā)生熱失控事件?，F(xiàn)在,，比較多的PACK企業(yè)采用了回路中加熔斷絲的做法，更能有效的避免外短路引發(fā)的危害,。

◎外部高溫：由于鋰電池結(jié)構(gòu)的特性,，高溫下SEI膜,、電解液、EC等會發(fā)生分解反應(yīng),，電解液的分解物還會與正極,、負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，電芯隔膜將融化分解,，多種反應(yīng)導(dǎo)致大量熱量產(chǎn)生,。隔膜融化導(dǎo)致內(nèi)部短路，電能量的釋放又增大了熱量的生產(chǎn),。這種累計的互相增強的破壞作用,，其后果是導(dǎo)致電芯防爆膜破裂,，電解液噴出,，發(fā)生燃燒起火。

基于以上原因,，對鋰電池進(jìn)行滅火處理,，讓我們看下特斯拉和通用的推薦：

1.如果遭遇小火災(zāi)，火焰沒有蔓延到高壓電池部分,，可以采用二氧化碳或ABC干粉滅火器滅火,。

2.在徹底檢查火情的時候，不要與任何高壓部件接觸,，始終使用絕緣工具進(jìn)行檢查,。

3.儲存氣體的充氣瓶、氣體支柱和其他組件可以達(dá)到沸騰液體膨脹蒸汽爆炸的極端溫度,。在檢查到事故的“熱區(qū)”前,，要進(jìn)行有適當(dāng)精細(xì)防護的拆解。

4.如果高電壓電池在火災(zāi)中彎曲,、扭曲,、損壞，總之就是變得不成樣子,，或者懷疑電池出現(xiàn)問題,。那么滅火時的用水量不能太少，消防用水要有足夠的量,。

5.電池著火可能需要24小時才能撲滅,。使用熱成像攝像頭，可以確保高電壓電池在事故結(jié)束前冷卻,。如果沒有熱成像攝像頭,，就必須監(jiān)控電池是否會復(fù)燃。冒煙表示電池仍然很熱,，監(jiān)控一直要保持到電池不再冒煙的至少一小時之后,。

通用沃藍(lán)達(dá)的應(yīng)急救援手冊中對電動汽車的消防滅火是那樣指導(dǎo)的：

如果電池達(dá)到足夠高的溫度,，泄漏和釋放電解質(zhì)，電解液肯定是易燃品,。這就需要用大量的水來冷卻電池和滅火,，因為直流和交流系統(tǒng)沒有接地，消防員可以安全的用水作為主要滅火劑,，而且沒有觸電的危險,。ABC干粉滅火器不會熄滅電池火焰。消防員應(yīng)避免在滅火或解脫操作任何高壓組件中的內(nèi)部直接接觸,，這會潛在導(dǎo)致電擊,。