锂离子电池爆炸着火原因与预防措施研究

谢伟

南昌市消防救援支队，江西省，南昌市，330000

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。为进一步提升锂电池使用的安全性，最大程度减少安全事故的发生几率，文章以锂电池火灾爆炸作为研究对象，客观分析火灾爆炸诱发原因，并积极做好防控工作，并以常见的电动车火灾事故进行分析，以期对居民的安全提供帮助。

关键词：锂离子电池；火灾爆炸；预防措施

1. 锂离子电池爆炸发生火灾的原因及处理方法

1.1锂离子电池爆炸发生火灾的原因

在过高温度条件下，锂离子电池的体积会膨胀，而受单体电池温度分布不均匀的影响，其热应力也会表现出不均匀，致使电池出现变形，进而对其使用寿命与热安全性产生不利影响。与此同时，电池短路亦或是温度过高也会引起热失控，在电池温度升高的过程中，放热反应也会被连续触发，集中表现在SEI膜分解、正极和电解液反应、电解液分解以及负极和电解液反应等方面。在此基础上，如果电池起火爆炸，会在短时间内释放大量能量，由电极反应形成的氧气也会使热失控状态加剧，在形成有毒气体的情况下会使使用者安全受到威胁。通常，引起电池热失控的因素包括以下三个方面：(1)产热故障。电池的内部出现短路而出现产热失控。(2)热阻故障。电池充放电的析气膨胀会增加电池的热阻，但电芯部的热量难以释放。(3)外部冷却故障。在电池长期处于高温环境下很容易使热失控被触发。

1.2锂电池燃爆的具体处理方法

首先，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，防止复燃发生，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。

2.电动车锂电池爆炸火灾事故原因

对于电动车火灾事故而言，需要对其成因进行全面的分析与管理，保证可以明确火灾事故的原因，掌握相关规律，并利用科学的处理方式预防火灾事故问题，保证可以增强其工作成效。

2.1电动车充电不当

一是过度充电。电动车多数在白天使用、夜间充电，充电时间6至8个小时不等，自夜间20时起充电，至次日凌晨2时基本可充满电，然而如继续处于充电状态，充电器、电瓶则会发热，造成过充电易引发火灾。据统计，85%的电动自行车火灾事故发生在夜间20时至次日凌晨5时。夜间发生火灾后，燃烧的车体引燃周边可燃物，如不能及时发现及时扑救，人员难以逃生，产生的毒气易造成亡人火灾。二是私拉电线充电。这种现象在老小区及群租房内表现尤为突出，私拉电线成风，充电插座安装得密密麻麻，易使电线负荷过重引发火灾。

2.2使用维修保养不得当。在日常的正常操作里面，导致使用维修及保养不当的也有多种形式。一是用户平时不注重保养和检查，内部部分接口容易松动，正负极碰线短路后，若在较大电流作用下打火就易致火灾。二是在不良天气和环境情况下使用，对电动车日晒雨淋，也易引发火灾。三是多数用户在电动车发生故障后，自行修理或者交付非专业人员修理，随意改动电动车内部线路，可能造成电动车内部线路接错，引起火灾。四是超载骑行对电机和电池都造成损伤，埋下隐患。

2.3用户安全意识薄弱。安全意识是重中之重。很多电动车引发火灾的情况，往往都是因为安全意识不够而引发的。一是使用“超期服役”电池。铅酸蓄电池一般使用寿命在1至2年，更换一套蓄电池需花费300-480元不等，部分车主为了省钱，使电池超期“ 服役”，更有甚者购买返修过的旧电池，引发电池自燃引发火灾。二是私装防盗器，增加用电负荷。自行安装的防盗器电源线不与电源总线相连，也未与电气保护装置相连，易造成防盗器及其连接线发生火灾，另外有的用户私自改装的音响设施，也会增大用电负荷，易造成线路超负荷。

3.电动车火灾的预防对策

3.1强化火灾源头管理

工商管理以及质量监督局的相关部门，必须要强化对各个电动车厂商在电动车生产以及销售方面的监督管理，并且依照当前国家所通用的技术标准进行总体的要求和管控，对于电动车各项生产及销售进行全面的监督，而且对其各项电器装置、绝缘性能、蓄电池密封性以及欠压、过流保护功能的相关技术标准。对不符合电动车电器部件相关技术标准的，将作为生产、销售假冒伪劣电动车的重点打击内容，依法进行查处，从而全面推进整个电动车行业的质量及水平提升。

3.2强化安全检查与宣讲教育

街道办事处或村民委员会开展经常性检查，督促物业服务企业、居民小区管理单位加强防火检查和夜间巡查，及时发现和制止在居民住宅的楼梯间、楼道、疏散通道、安全出口等区域违规停放电动车及充电行为。而且消防以及安全管理部门也要加大对居民委员会、村民委员会和物业服务企业、居民小区管理单位的监督检查指导力度，督促履行法定消防安全职责；要强化电动车引发火灾造成危害的消防安全宣传工作，全面提升人民群众在电动车使用及保养方面的安全意识，并且学会正确的进行电动车的购买以及使用和维修操作。

3.3实现电动车安全停放及充电建设

对于电动车的安全停放以及充电管理，街道办事处、居民小区物业要全面进行资源的整合和有机组合，全面推进各个居民点的安全电动车停放设施建设，并且对于即将建设或者正在建设的各小区，要对其进行相关的标准制定，从而督促其进行合理的、科学的、系统的电动车安全停放及充电场所的规划与建设。对已投入使用的住宅小区、居民楼院，居民委员会、村民委员会和物业服务企业、居民小区管理单位，在有条件的地方尽快修建电动自行车库（棚）。

4. 结语

近年来锂离子电池相关的安全性事故频发，使得锂离子电池的安全性成为研究热点，也是新能源行业最为重视的课题。特别是在居民常用的交通工具电动车使用过程中发生的火灾事故问题原因进行分析，制定完善的管理方案，创新工作形式，明确各个部门的工作职责，为管理部门与电动车使用者等树立正确的观念，保证可以提高电动车的使用安全性，使其可以向着更好的方向发展。

参考文献：

[1]沈云飞,程俊伟,王健.电动汽车锂离子蓄电池包热管理系统中相变材料的应用研究[J].上海汽车,2011(11):3-6.

[2]杨世春,周思达,张玉龙,华旸.车用锂离子电池直冷热管理系统用冷媒研究进展[J].北京航空航天大学学报,2019,45(11):2123-2132.

[4]常万森.浅谈电动车火灾事故的调查[J].消防科学与技术,2014,33(2):230-232.