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鋰電池火災(zāi)特點(diǎn)

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(shí)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(guò)充過(guò)放導(dǎo)致的支晶、電池生產(chǎn)過(guò)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(lái)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(qiáng)的破壞,，導(dǎo)致熱失控,。下面以鈷酸鋰電芯為例，簡(jiǎn)述一個(gè)典型熱失控過(guò)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(guò)短路點(diǎn)而產(chǎn)生熱量,，并通過(guò)LiC6熱擴(kuò)散，達(dá)到SEI膜分解溫度,，SEI膜開(kāi)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(kāi)始分散,，LiC6與電液也開(kāi)始反應(yīng)放熱，伴隨著C2H5F\C3H6\C3H8產(chǎn)生,，但反應(yīng)較慢,，放熱量較小,；

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(kuò)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(shí),，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(shí)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(kāi)，極片散落,，溫度不會(huì)繼續(xù)升高,，反應(yīng)終止；但如果殼體只開(kāi)裂,，極片沒(méi)有散落,，這時(shí)LiC6繼續(xù)與電液反應(yīng)，溫度會(huì)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(zhǎng)時(shí)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(shí),，電池開(kāi)始降溫，直至內(nèi)部反應(yīng)完畢,；

◎外部短路：實(shí)際車輛運(yùn)行中發(fā)生危險(xiǎn)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(shí)間的大電流沖擊,。極限情況下,，短路點(diǎn)越過(guò)整車熔斷器，同時(shí)BMS失效，較長(zhǎng)時(shí)間的外部短路一般會(huì)導(dǎo)致電路中的連接薄弱點(diǎn)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

◎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(huì)發(fā)生分解反應(yīng),，電解液的分解物還會(huì)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(jì)的互相增強(qiáng)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(duì)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(méi)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(shí)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(chǔ)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(hù)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(wèn)題,。那么滅火時(shí)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(shí)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(jié)束前完全冷卻。如果沒(méi)有熱成像攝像頭,，就必須監(jiān)控電池是否會(huì)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(shí)之后,。

通用沃藍(lán)達(dá)的應(yīng)急救援手冊(cè)中對(duì)電動(dòng)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(lái)冷卻電池和滅火,，因?yàn)橹绷骱徒涣飨到y(tǒng)沒(méi)有接地，消防員可以安全的用水作為主要滅火劑,，而且沒(méi)有觸電的危險(xiǎn),。ABC干粉滅火器不會(huì)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(huì)潛在導(dǎo)致電擊,。