在當(dāng)代社會(huì)，鋰離子蓄電池的使用越來(lái)越廣泛。其高能量密度的特性使之在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用，包括移動(dòng)電子設(shè)備、交通工具、能量存儲(chǔ)系統(tǒng)等等。在某些特定情況下，這種形式的電池有著嚴(yán)重的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)公開(kāi)報(bào)道，僅在2016年，國(guó)內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)火災(zāi)事件就有40余起，遍布在鋰離子電池的生產(chǎn)、運(yùn)輸、應(yīng)用、回收等各個(gè)環(huán)節(jié)。

目前，對(duì)于鋰離子蓄電池及其倉(cāng)儲(chǔ)的消防研究還比較有限。在美國(guó)，已經(jīng)有一些專業(yè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展了這方面的研究，包括美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)（NFPA）、美國(guó)消防研究基金會(huì)（FPRF）、美國(guó)法特瑞互助保險(xiǎn)公司（FMGlobal），等等。

鋰離子蓄電池的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)

鋰離子蓄電池由正極、負(fù)極、隔膜、電解液組成，正負(fù)極浸潤(rùn)在電解液中，鋰離子以電解液為介質(zhì)在正負(fù)極之間運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電池的充放電。在充放電過(guò)程中，鋰離子在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌。

如今的市場(chǎng)上有著各種類型的商業(yè)化的鋰離子蓄電池。比如，通常用在手機(jī)及移動(dòng)電子設(shè)備上的鋰鈷氧化物電池，還有通常用在電動(dòng)工具上的鋰鎳錳鈷電池。工業(yè)研究將繼續(xù)發(fā)展更多類型的鋰離子蓄電池，其特性各不相同。目前來(lái)說(shuō)，尚不清楚這些特性是如何影響火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的。

在一個(gè)鋰離子蓄電池相關(guān)的火災(zāi)中，一個(gè)電池可能釋放的總能量包括它的電能（容量）、荷電狀態(tài)（剩余電量）以及可燃物負(fù)荷（電池的外殼和包裝材料）。任何其中一種能量的增加都有可能會(huì)增加火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

鋰離子蓄電池存在著一些消防方面的挑戰(zhàn)，包括熱失控的可能性和鋰離子蓄電池中易燃的電解液的存在。其中，熱失控可導(dǎo)致電池的自燃，其在火災(zāi)中相當(dāng)于是火源。另外，如果火災(zāi)發(fā)生在鋰離子蓄電池的倉(cāng)儲(chǔ)中，其燃燒會(huì)很劇烈，需要專門(mén)研究，加強(qiáng)其保護(hù)。

熱失控指的是一個(gè)電池的快速自熱反應(yīng)。它可能發(fā)生在幾乎所有化學(xué)物質(zhì)的電池中，而不僅僅是鋰電池。在一個(gè)熱失控的反應(yīng)中，一個(gè)電池迅速釋放其儲(chǔ)存的能量。此外，熱失控最有可能發(fā)生在充電過(guò)程中，或在電池充電完成后的瞬間。鑒于有限的研究，目前還不可能去具體評(píng)估這些變量是如何影響火災(zāi)整體的嚴(yán)重性或者可能性。

鋰離子蓄電池中的電解質(zhì)是可燃的。在電池破壞的情況下，如果暴露在點(diǎn)火源中，電解液可能會(huì)泄漏到環(huán)境中，并持續(xù)燃燒。其他電池中的電解液，包括鎳鎘、鎳氫和鉛酸，都是不可燃的。在鋰離子電池中，電解液允許鋰離子在陰極和陽(yáng)極之間轉(zhuǎn)移（在放電過(guò)程中）。鋰離子蓄電池中的電解質(zhì)含量并不確定，它隨著電池容量、電池密度和電池的化學(xué)性質(zhì)變化而變化。

在電池的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施里，電池?fù)p壞可能是由外部或內(nèi)部原因造成的。外部原因包括一場(chǎng)與電池?zé)o關(guān)的火災(zāi)導(dǎo)致其熱失控，以及機(jī)械破壞，例如不善的處理（電池掉落或者被鏟車撞破）。內(nèi)部原因包括電氣問(wèn)題（電池被過(guò)度充電，過(guò)度放電或者短路），以及由于制造缺陷引起的內(nèi)部故障。任何這些故障都有可能導(dǎo)致熱失控和電解質(zhì)的泄漏。

鋰離子蓄電池的消防保護(hù)

首先，有一種誤解是，人們可能認(rèn)為水會(huì)增加鋰電池起火的風(fēng)險(xiǎn)，這可能是由于對(duì)鋰離子電池與金屬鋰電池的混淆。金屬鋰電池含有自由的鋰金屬，如果水被使用到燃燒的鋰金屬上，那么大量的氫氣將被釋放。這些氣體將會(huì)燃燒，加劇火災(zāi)的發(fā)展，從而導(dǎo)致快速升溫和類似爆炸的效應(yīng)。然而，與金屬鋰電池不同的是，鋰離子蓄電池中并沒(méi)有游離的鋰金屬，因此這種現(xiàn)象是不可能發(fā)生的。

對(duì)于少量的鋰離子蓄電池存儲(chǔ)，建議將其存放在可靠的可燃液體安全柜內(nèi)，或者放置于一個(gè)隔離的房間內(nèi)。其目的在于防止鋰離子蓄電池自燃并引燃其他可燃物，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)的蔓延及失控。

如果鋰離子蓄電池大量存放在倉(cāng)庫(kù)中，不管是堆放在地上還是存放在貨架中，針對(duì)其劇烈燃燒的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，最佳的滅火措施便是提供充足的噴淋保護(hù)。如果沒(méi)有足夠的噴淋保護(hù)，那么很有可能大量的電池會(huì)被火災(zāi)影響，并導(dǎo)致電池的熱失控。而一旦熱失控開(kāi)始發(fā)生，臨近的電池會(huì)發(fā)生熱失控的連鎖反應(yīng)，并導(dǎo)致火災(zāi)的失控。

目前，還沒(méi)有針對(duì)保護(hù)倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)的鋰離子蓄電池的公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)或者指導(dǎo)方案。正在進(jìn)行的研究也僅限于保護(hù)在紙箱中存儲(chǔ)的鋰離子蓄電池。

含有鋰離子蓄電池的設(shè)備（例如電動(dòng)工具、筆記本電腦）的存儲(chǔ)并不會(huì)帶來(lái)同樣類型的危險(xiǎn)，因?yàn)樵O(shè)備本身會(huì)將電池包裹起來(lái)，進(jìn)而延緩電池直接暴露于火災(zāi)中。因此，對(duì)于這些商品的存儲(chǔ)的保護(hù)，通常是基于商品的貨物等級(jí)的分類。而貨物等級(jí)的分類通常是由產(chǎn)品本身、包裝材料和貨物托盤(pán)所決定的。

美國(guó)法特瑞互助保險(xiǎn)公司（FMGlobal）通過(guò)美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)（NFPA）及美國(guó)消防研究基金會(huì)（FPRF）與財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)研究組（PIRG）聯(lián)合完成了一個(gè)多階段的項(xiàng)目。FMGlobal對(duì)儲(chǔ)存在紙箱包裝中鋰離子蓄電池進(jìn)行了中等規(guī)模的自由燃燒試驗(yàn)。在這些試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得出的結(jié)論是，隨著電池容量的增加及充電量的增加，電池的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。測(cè)試還表明，大尺寸電池比小尺寸電池更早被點(diǎn)燃。

在2016年，F(xiàn)MGlobal還開(kāi)展了相關(guān)全尺寸火災(zāi)測(cè)試，以研究噴淋系統(tǒng)對(duì)鋰離子蓄電池倉(cāng)儲(chǔ)火災(zāi)的控制。針對(duì)在紙箱中存儲(chǔ)的不同類型的鋰離子蓄電池，這個(gè)研究項(xiàng)目提供了如下保護(hù)建議：

鋰離子聚合物袋裝式蓄電池（容量不大于20Ah，剩余電量不大于50%）和鋰離子圓柱狀蓄電池（容量不大于2.6Ah，剩余電量不大于50%）；噴頭流量系數(shù)為K320，噴頭最低工作壓力為2.4巴，作用面積內(nèi)開(kāi)放的噴頭數(shù)量為12個(gè)；鋰離子蓄電池包（例如由18650型的圓柱形蓄電池組成，總?cè)萘坎淮笥?6Ah，剩余電量不大于50%）。

鋰離子蓄電池的開(kāi)發(fā)應(yīng)用還將繼續(xù)。更多的由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車將轉(zhuǎn)向電力驅(qū)動(dòng)，這也將增加對(duì)電池的需求。公司和家庭也可能會(huì)使用大型蓄電池單元來(lái)儲(chǔ)存可再生能源。因此，研發(fā)低危險(xiǎn)性的鋰離子蓄電池以及加強(qiáng)對(duì)鋰離子蓄電池火災(zāi)保護(hù)的研究也將顯得尤為重要。