鉅大LARGE | 點擊量：2502次 | 2021年04月12日
鋰離子電池著火該怎么處理你了解嗎？
引起鋰離子電池熱失控的因素重要有外部短路、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(chǎn)過程中的雜志灰塵等，將惡化生成刺穿隔膜，出現(xiàn)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(tài)；
B：內短路發(fā)生，大電流通過短路點而出現(xiàn)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出現(xiàn)，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(xù)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，假如壓力足夠大，沖破電池殼體，引起電池爆炸；
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%
D:假如殼體炸開，極片散落，溫度不會繼續(xù)升高，反應終止；但假如殼體只開裂，極片沒有散落，這時LiC6繼續(xù)與電液反應，溫度會繼續(xù)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(chǎn)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(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致電路中的連接薄弱點燒毀，很少導致電池發(fā)生熱失控事件。現(xiàn)在，比較多的PACK公司采用了回路中加熔斷絲的做法，更能有效的防止外短路引發(fā)的危害。
◎外部高溫：由于鋰離子電池結構的特性，高溫下SEI膜、電解液、EC等會發(fā)生分解反應，電解液的分解物還會與正極、負極發(fā)生反應，電芯隔膜將融化分解，多種反應導致大量熱量出現(xiàn)。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(chǎn)。這種累計的互相增強的破壞用途，其后果是導致電芯防爆膜破裂，電解液噴出，發(fā)生燃燒起火。
基于以上原因，對鋰離子電池進行滅火處理，讓我們看下特斯拉和通用的推薦：
1.假如遭遇小火災，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(qū)前，要進行有適當精細防護的拆解。
4.假如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(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。假如沒有熱成像攝像頭，就必須監(jiān)控電池是否會復燃。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：
假如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重要滅火劑，而且沒有觸電的危險。ABC干粉滅火器不會熄滅電池火焰。消防員應防止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。
