鉅大LARGE | 點擊量：4653次 | 2018年05月08日
鋰電池起火應該怎樣滅火
鋰電池防火需要建立具有戰略縱深的多道防線。除了電池內部盡可能使用不可燃或難燃材料讓電池具有本質安全性能外，電池外部的第一道防線是防止發生導致電池過熱著火的各種誘因，比如過充、短路、撞擊等，這就需要對電氣系統進行安全設計。
當第一道防線被突破后（比如電池管理系統發生故障未能及時切斷充電電源），電池溫度升高，監控系統中的溫度傳感器或氣體、煙霧探測器等應及時發現故障并報警，提醒工作人員處理故障，消除火災誘因。此為第二道防線。
當故障未及時處理、第二道防線被突破后，電池燃燒（陰燃）已無法避免，此時消防系統要做的是將燃燒限制在發生故障的電池盒（或箱）內（containment)，并能隔離相鄰的未著火的電池和設備，避免火勢擴大（isolation)。由于鋰離子電池熱失控后溫度極高，現有的非水系滅火劑如氣體、干粉無法將電池溫度迅速降下來，滅火效果不太理想。因此將電池防火目標設定為控火（controlledburn-down)，是一種比較現實的方案，技術經濟性較強。此為第三道防線。
如果控火失敗火情擴大，對人員財產安全造成嚴重威脅，則需要啟動在車內安裝的固定式水基滅火系統或等待消防隊來滅火。
一般來說，第一道和第二道防線由電池制造商或電動汽車制造商考慮。作為消防專業人士，可為客戶建立牢固的第三道防線，根據電池的具體型號規格性能進行方案定制，方案所使用的部件來自世界各地，不限于某一種設備或材料
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
為了確保防火控火的效果，還可在電池盒（或箱）內安裝獨立式滅火管。該滅火管在電池著火后受熱破裂，自動釋放出滅火氣體，將電池火撲滅。
鋰電池滅火主要是由于熱失控原因造成的，如果需要滅火，首先需要搞明白熱失控的真實原因。引起鋰電池熱失控的因素主要有外部短路、外部高溫和內部短路。◎內部短路：由于電池的濫用，如過充過放導致的支晶、電池生產過程中的雜志灰塵等，將惡化生成刺穿隔膜，產生微短路，電能量的釋放導致溫升，溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑，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：準備階段，電池處于滿電狀態；B：內短路發生，大電流通過短路點而產生熱量，并通過LiC6熱擴散，達到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與電液也開始反應放熱，伴隨著C2H5F\C3H6\C3H8產生，但反應較慢，放熱量較小；C:隨著放電的進行，短路位置溫度繼續升高，隔膜局部收縮融化，短路位置擴大，溫度進一步升高，當內部溫度達到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放出大量熱量，同時放出大量CO2氣體，造成電池內壓增大，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，溫度不會繼續升高，反應終止；但如果殼體只開裂，極片沒有散落，這時LiC6繼續與電液反應，溫度會繼續升高，但升溫速率下降，由于反應速率較慢，所以可以維持較長時間；E:當電池內部反應的產熱速率小于散熱速率時，電池開始降溫，直至內部反應完畢；◎外部短路：實際車輛運行中發生危險的概率很低，一是整車系統裝配有熔斷絲和電池管理系統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致電路中的連接薄弱點燒毀，很少導致電池發生熱失控事件。現在，比較多的PACK企業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的危害。◎外部高溫：由于鋰電池結構的特性，高溫下SEI膜、電解液、EC等會發生分解反應，電解液的分解物還會與正極、負極發生反應，電芯隔膜將融化分解，多種反應導致大量熱量產生。隔膜融化導致內部短路，電能量的釋放又增大了熱量的生產。這種累計的互相增強的破壞作用，其后果是導致電芯防爆膜破裂，電解液噴出，發生燃燒起火。基于以上原因，對鋰電池進行滅火處理，讓我們看下特斯拉和通用的推薦：1.如果遭遇小火災，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行檢查。3.儲存氣體的充氣瓶、氣體支柱和其他組件可以達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”前，要進行有適當精細防護的拆解。4.如果高電壓電池在火災中彎曲、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小時才能完全撲滅。使用熱成像攝像頭，可以確保高電壓電池在事故結束前完全冷卻。如果沒有熱成像攝像頭，就必須監控電池是否會復燃。冒煙表示電池仍然很熱，監控一直要保持到電池不再冒煙的至少一小時之后。通用沃藍達的應急救援手冊中對電動汽車的消防滅火是那樣指導的：如果電池達到足夠高的溫度，泄漏和釋放電解質，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。消防員應避免在滅火或解脫操作任何高壓組件中的內部直接接觸，這會潛在導致電擊。
真正能滅電池火的滅火劑目前是不存在的，一種有效的嘗試是用水冷卻，窒息控制，但電池內部有壓力和電解液（化學品），所以燃燒比較復雜，并不能直接滅火。另外，針對電動汽車，深圳據說使用小型的氣溶膠自動滅火裝置，魚罐頭大小，磁鐵吸附在車體內電池邊上，使用少量爆破氣溶膠彌漫滅火，小空間很好用。
1.電池出廠時一般是帶電的半電狀態。首次騎行時，最好把電池充滿，一方面因為自放電會使鋰電池帶電量減少，另外可以激活其中的活性物質。
2.每次騎行時，不要將電池電量耗盡，長期過放會使電池壽命減少3倍。當電動車騎行中出現電量過低提示時，要果斷地停止騎行
1.鋰電池任何時候充電都是有效的，即使充電前還有50%的電量也沒關系，這是因為，它與鎳氫電池不同，后者有記憶效應而鋰電池沒有。但要注意的是鋰電池不能過度放電，過度放電會造成不可逆的容量損失。當機器提醒電量低的時候就要馬上開始充電了。
2.千萬不能過充，當充電完成指示燈亮時，要停止充電。如果長時間不用電池，應將電池從儀器中取出保存于干燥陰涼處，并要在60~90天內充電一次，以免存放時間過長，電池因自放電導致電量過低，造成不可逆的容量損失，因為鋰電池的最佳存放狀態是半電存放。
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