宁德公安消防支队
摘要：近年来，不断发生锂电池火灾事故，严重影响了人们的生命财产安全。针对这种情况，本文对发生锂电池火灾的原因进行分析，从外部短路，内部短路以及过充等方面进行研究，总结了锂电池火灾事故的特点，最后提出了发生锂电池火灾之后的处理对策。
关键词：锂电池；火灾风险；短路；处置对策；
引言
从现阶段来看，锂电池的需求量在国际范围内也是呈一种不断增长的趋势，根据一些专业的调查，中国的锂电池生产量、应用量在世界范围内都首屈一指。而锂电池的大规模应用使得其发生火灾的可能性也在不断的增加。尤其是近些年来锂电池起火的问题更是屡屡见诸报端，一些伤人事件也是时有发生，锂电池火灾处理正在受到越来越多的关注，加大对这方面的研究势在必行。
1锂电池火灾特点
所谓的锂电池顾名思义指的就是电化学体系中含有锂元素的电池，它在应用的过程中除了要进行充电和放电反应，还可能发生发热的副反应，一旦在发热的过程中发热量过大速度过高，超出了其散热的速度和能力，电池自身的温度就会不断的提升，就会造成燃烧现象甚至是爆炸。我们称之为热失控，锂电池之所以能够引起火灾，都是因为热失控现象的存在。当然，不是所有的锂电池燃烧都会演变成锂电池爆炸，在上面的几种锂电池燃爆原因分析中我们不难发现，其最根本的原因都是因为电池在应用或者生产中存在问题，而导致的电解液气化或者是短路问题的发生。锂电池整体是封闭的，如果电池质量有问题，内部短路一旦发生电池的散热能力非常差，升温到破裂往往在很短的时间内就能完成，最终就会发生严重的燃烧或爆炸情况。随着电动汽车的快速发展和持续推广，锂电池在人们的日常生活中越来越常见，而锂电池火灾也是逐步的被人们所重视和关注，在消防人员的角度来看，锂电池火灾具有一定的特殊性。第一，锂电池发生火灾的时候往往温度都非常高，假如在工厂和锂电池存储地点起火，将会产生大量烟气，火场内部的能见度非常低，消防人员想要进行观察非常困难，也就无法制订相应的救援计划。第二，在锂电池的存放地，假如一部分锂电池起火就可能导致周围的锂电池升温进而大面积的批量性的发生燃烧和爆炸，这个过程基本上是不可阻断的，想要从中干预非常困难。第三，有一部分的锂电池在发生燃烧的时候，产生的烟气是有毒气体，消防人员在进行扑救的时候有一定的危险性。第四，在进行锂电池火灾的扑救过程中，火场的温度非常高，不但灭火需要用大量的水，后期的降温也需要水，这是必然的。然而在水进入火场以后，剩下尚未燃烧的锂电池又可能因为短路导致进一步的燃烧和爆炸。
2锂电池火灾的处置对策
2.1锂电池燃烧爆炸诱因分析
第一，外部短路。顾名思义，外部短路指的就是锂电池外部发生的短路，电池组内部绝缘发生问题等等都可能造成外部短路，一旦外部短路出现，电子组件切断回路失败，那么锂电池就会形成发热状态，一部分的电解液气化，体积不断地增长而后电池的外壳就会膨胀。在理论实验中，一旦锂电池内部的温度过热达到135℃，隔膜纸就会封闭细孔，电化学反应停止发生，这个过程中止，温度不再提升，爆炸事故就能够被有效的避免。然而，在实际的锂电池中，隔膜纸出现质量问题的现象非常常见，即使温度过热也无法起到细孔关闭的作用，就无法阻止锂电池温度的提升，爆炸问题也就无法解决。第二，内部短路。内部短路与外部短路是相对的，它主要发生在电芯内部，一般是铜箔和铝箔的毛刺引起的隔膜破裂导致的。而铜箔铝箔的毛刺则是因为生产问题出现的，看似不起眼的微小金属毛刺可能导致电池发生微短路。这种毛刺状的金属截面积非常小。电阻值对于锂电池而言比较可观，短路的过程中电流非常小，反应在外在的部分只是锂电池漏电速度加快，没有太过于明显的现象，这就为什么需要进行锂电池出质量检测的根本所在。这种铜箔和铝箔的毛刺一般都非常小，在电流经过的时候可能被熔断，根本就无法引起后续的短路。因此，其虽然是引起爆炸的原因之一，但是可能性并不大。最后，过充也可能引起锂电池的燃爆。过充之后，锂电池的极片上会有许多锂的结晶体，隔膜纸会被这些结晶体刺穿，微短路再一次发生。而后电池温度就会不断的增加，使得电解液气化，这样一来即使温度不足以燃烧锂电池的原材料发生爆炸，也可能会由于封闭外壳的涨裂导致锂的快速氧化而形成电池的爆炸事故。不是说一直在充电就会引发爆炸，但是这是其中的一种可能性。还有一种可能性就是在过充发生到一半的时候充电停止，然而锂电池内部的微短路已经发生而后锂电池温度也会持续的提升，最终导致燃烧和爆炸事故。
2.2锂电池燃爆的具体处理方法
众所周知，金属锂的密度非常小仅为每立方厘米0.534克，在发生燃烧的时候锂会迅速变成液态，而灭火剂一旦接触到锂的表面就会沉入到液态锂中去，根本就无法达到覆盖并且灭火的目标。因此在进行锂电池的火灾扑救的时候，必须要明确锂电池火灾的具体特征，挑选合适的具有合理性的灭火剂，最终达到减少损失的火灾扑救目标。第一，合理选用灭火剂，科学处置锂火灾。在遇到高温的时候，锂金属变得极为活跃，很容易发生反应，假如在灭火的时候选择了利用化学方式进行抑制和隔离，比如说水成膜泡沫、二氧化碳、ＡＢＣ干粉灭火剂等，很容易就会沉没到锂的液态物中去，不能及时的把氧气隔离开来，停止灭火剂释放的瞬间锂电池就可能再次剧烈燃烧。现阶段的锂电池火灾处理，一般选用的就是铜粉灭火剂。它能够在反应的过程中生成不易反应的铜锂合金，把液态锂的表面进行覆盖，从而达到隔绝空气中断燃烧的目标，另外也能够在反应的过程中完成散热，让处在剧烈的氧化反应中的锂温度降低，达到扑救的目标。第二，注意保持安全距离，正确处理紧急情况。在锂电池存储中发生的火灾扑救中，现场的指挥人员需要及时的和相关的工作人员进行沟通，摸清楚锂电池的种类、规模等等，选择正确的灭火剂，另外还需要安排观察岗，对消防车进入现场的最佳路线进行确定，并且观察火场情况，一旦有继续燃爆的倾向及时发出警报，暂停救援行动保证消防员的人身安全。第三，现场监控热失控温度，防止复燃发生。在锂电池火灾的扑救中，必须要保证火灾现场的水供应，这样才能够把火场内部的温度及时的降低，可以采用喷雾和开花水枪加以降温，保证锂电池的温度处在安全范围内，这样能够防止电解液的气化过程加快，阻止锂电池的进一步燃爆。第四，加大对锂电池火灾具体情况的分析力度，找到其中存在的不安全因素进行规避。在现场的指挥人员必须要及时的和技术人员进行沟通，明确火灾的具体情况和起火时间等等详细信息，组织消防员做好自身保护措施，挑选合适的灭火药剂。另外，对于消防车如何进入现场也需要进行合理的分析，不能让车队从下风口进入现场，这样很可能造成消防员的人身危险。
结语
锂电池的应用越来越广泛，其种类和样式也在不断的发展，为生产生活带来了更大的便利，但是与此同时其发生火灾的处理难度也越来越高。文中对如何处理锂电池火灾的具体方法进行了分析，希望能够给消防人员提供一些借鉴，其中不可避免的存在一些疏漏，还需要在日后的工作中不断的进行探索，保障锂电池应用的安全性。
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