CTM蓄电池浅谈新能源锂电池汽车火灾

ctm蓄电池浅谈新能源锂电池汽车火灾

一、引言

电池按产生电能的原始能量不同，能够分为生物电池、化学电池和物理电池。化学电池是将化学能转变为电能的装置。现在，以锂电池为代表的化学电池广泛运用在手机、电动自行车（汽车）以及航空、航天、潜艇等范畴，是世界上运用范围和运用范畴最广的电池，与人类社会经济活动紧密相关。

二、化学电池分类

化学电池按是否能够循环运用，分为一次电池（原电池）和二次电池（蓄电池）。

一次电池是活性物质仅能运用一次的电池，其在电量耗尽之后无法再次充电运用，如锌锰电池、锂金属电池等;

二次电池是一种可充电电池，即电量耗尽之后能够再次充电运用的电池，如铅酸蓄电池、锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池等。

三、锂电池分类及作业原理

锂电池分为锂金属电池和锂离子电池。

锂金属电池运用金属锂做电极，一般状况不能充电，也称一次电池。

锂离子电池运用锂合金氧化物做电极，即锂以离子形状存在于电极中，能够充电，也称二次电池，现在运用非常广泛，是一种重要的电子基础产品和化学电源产品。现在市场运用中的锂电池绝大多数都是锂离子电池，一般俗称为锂电池。

四、锂电池火灾的原因

在许多锂电池火灾原因中，过充与短路是其中最普遍的两类，下面就两类原因进行深入分析。

（一）过充导致的火灾爆破

若在锂电池充电进程中未运用原装充电器，则简单产生电流、电压不稳定等状况，这样会使得电池的全体温度不断进步，并导致其内部的电解液气化，然后使电池内部的压强不断上升。面对这种状况，应及时中止充电状况。

在充电刚刚开始时，因为电池内存在相应的电阻，因而电流在经过电阻时会产生必定的热量，然后使其表面温度得到必定的进步。而当电池充满后，电池负极的碳层现已无法继续填入锂离子，但因为负极本身具有较强的嵌锂才干，因而正极的锂离子依然会吸出并沉积在负极的碳层表面，而在这个进程中产生的化学反响会开释出很多的热量，然后导致热失控等状况的产生，并引发一系列的连锁放热反响，然后使电池的电压与温度均得到快速地进步，这就简单导致锂电池产生着火与爆破等事端。

（二）短路问题及产生原因

当电池产生短路故障后，其实践的稳定性会受到必定影响，继而产生相关的反响，开释出氧气，导致电池内的物质与氧气续续产生反响然后开释出更多的气体。这样就会导致电池呈现相应的热失控现象，然后使电池在极短的时间内集合较多热能，终究导致火灾爆破事端的产生。

一般状况而言，当电池处于作业状况时，其温度往往会不断进步。但电池本身一般具有适当的散热功用，一起在电池傍边亦会安装适当的SEI膜。当电池作业温度上升幅度很大时分，电池的SEI膜就能够关闭本身的体系，及时中止锂电池内的杂乱化学反响。若电池的SEI膜受到外界要素影响，功用受到破坏，就简单导致电池短路等状况的产生，而短路状况又会导致其他连锁反响的状况呈现，使得电池的温度不断上升，电解液不断进行气化，终究电池会因为失去操控而导致安全事端的产生。

五、新能源锂电池电动汽车火灾特色

新能源电动汽车由电池作为储能替代物，也是火灾补救的难点，具有以下几项特色：

一是焚烧速度快。电池一旦产生热失控，会导致内部温度快速增加，电池压力超越安全范围今后，就会产生剧烈的焚烧，从焚烧火焰喷出到剧烈火焰消失仅需求18秒，焚烧进程中所产生的热量非常多，焚烧温度能够到达900℃以上，周边的可燃物体基本上都能够点燃。因为焚烧速度快、温度高，救活救援的难度也非常大。以郭庄路站本年7月28日保利鑫城电动汽车火灾警事例分析，队站18:40接警出动，仅用时6分钟到达现场，此刻事端车辆已呈猛烈焚烧状况，等操控住火势后车辆被烧得只剩下“骨架”。

　　二是高压电击危险大。为寻求续航以及充电速度，对电池的要求越来越高。为了增强电动汽车的动力输出及功能体现，电池的电压愈发往高压开展，现在市面上在售的电动汽车的电池电压现已到达了300至800V，在电压如此之高的状况下，若电池的绝缘体系失效，整个车身或许会导电，因而，救援人员在救援的进程中假如不能发现辨认，做好断电及监测，就会严重威胁生命安全。

　　三是存在爆破危险。电池作为一个密封的压力容器，三元资料的锂离子电池，每安时容量会产生1.96升左右的气体，因而一旦热失控，电池会短时间内产生很多的气体，引起电池内部气压急剧升高，电池内部压力敏捷超越了其安全极限范围，产生很多的气体冲破防爆膜，终究引起电池爆破。

四是有毒气体损害。在电解质中，六氟磷酸锂受热易分解产生五氟化磷。五氟化磷与电解液中溶剂反响产生高毒、强腐蚀的氟化氢气体，损伤呼吸道、眼、皮肤，可引起支气管炎和肺炎。电池隔阂焚烧产生一氧化碳、醛等，此外其他部位焚烧还有挥发性有机物、氢气、二氧化碳、一氧化碳、以及包含镍、铝、锂、铜、钴和氟化氢的微粒等。这些都对人体具有毒害性。

四、新能源锂电池电动汽车火灾处置对策

补救新能源电动汽车火灾的主要任务包含敏捷操控火势和解救被困人员，然后尽或许削减火灾事端导致的丢失。针对新能源电动汽车火灾一般能够采纳熄灭明火、堵截电源、降温冷却、消除电解液损害这四个处置对策。

一是熄灭明火。普通救活器对新能源电动车辆火灾的救活作用并不抱负，因而较难有用抑制火势的蔓延。经过实践检验发现，运用泡沫熄灭锂电池火灾中的明火具有较好的作用，然后能够有用地阻挠现场火势的进一步蔓延。然而假如火灾未被直接操控，需求对着火车辆进行操控焚烧处置或者隔绝。与传统燃油车火灾事端比较，新能源电动汽车火灾在救活后，仍应当保持实时监控，如经过对现场进行实时测温来监控电池是否复燃。

二是堵截电源。当新能源电动汽车的电池呈现高温、胀大并冒出烟气，这极大程度预示着电池将产生自燃甚至有或许爆破，这个时分需求辅佐有关技术人员选用如下过程来堵截电源，首要应该敏捷查找电池所在区域，能够经过查找查看车罩下连接电池和车身相关部件的橙色高压电线来确认电池方位，其次敏捷断开焚烧开关，然后拆开电池负极，最终取出正极电缆，然后完结拆开电池的意图。

三是降温冷却。新能源电动汽车锂电池的机理非常特殊，因而当其受到火灾现场高温烟气产生的较高热辐射影响时，很有或许还会导致复燃甚至爆破的产生。在将现场明火彻底熄灭之后，消防救援人员依然需求继续运用很多的水对锂电池和着火车辆进行继续的降温处理，并要在补救锂电池火灾进程中及熄灭明火后的一段时间内对火灾现场做好实时监护的作业，防止火灾复燃和爆破的产生，依据新能源电动汽车转运要求进行搬运。

四是消除电解液损害。从锂电池中泄漏的电解液有或许会飞溅到火灾现场的周围，还会继续进行化学反响开释热量和有毒有害物质，然后威胁被困人员以及消防救援人员的生命安全。因而为了从源头上进行操控，现场救援人员需求找出锂电池漏液的方位。假如面板、安全阀及或接线端各处均只有少许磨破，只需求把安全阀关闭即可；但假如面板及其他各处产生比较严重的损坏，则需求小心地将漏液的锂电池进行安全撤除，并移动到特定的安全区域进行继续的喷水冷却及实时监控。

跟着新能源汽车行业开展，与之相关的快速充电、储能电站、换电站等技术也在逐步运用，给火灾防控和消防救援作业带来了新的挑战，消防救援人员应加强新能源汽车、新式电池的知识更新，强化杂乱条件下的新能源汽车火灾处置演练。在救活救援的进程中，最大程度的进步火灾救援反响时间，这样才干有用的防止火灾扩大化，进一步削减火灾丢失。