化成车间锂离子电池火灾扑救对策研究

黎勇

摘要：高充电状态下的锂离子电池燃烧过程更加复杂，是化成车间锂离子电池火灾扑救困难的主要原因。通过阅读有关锂离子电池火灾研究的文献，首先从锂离子电池结构和工作原理、生产工艺流程、火灾原因、火灾危险性四个方面阐述锂离子电池安全性问题；
接着结合国内典型化成车间锂离子电池火灾案例，总结出锂离子电池热失控难以控制、电池堆垛连锁反应难以控制、爆炸使人员进攻困难、常规灭火剂难以扑救这四点此类火灾扑救难点；
最后，参考关于锂离子电池火灾扑救的研究成果，针对前面总结的四个扑救难点，提出四点扑救对策，分别是加强对故障电池的控制、保护和疏散锂电池、做好爆炸危险防范、合理使用灭火剂。以期为消防救援人员了解此类火灾的危险性和扑救难点，更好地扑救此类火灾提供参考。

关键词：化成车间火灾；
锂离子电池；
扑救难点；
扑救对策

1 绪论

1.1  研究背景

近年来，锂离子电池火灾时有发生且伤亡率较高，我们对于锂离子电池火灾的认识一直在积累和更新。在众多研究者的努力下，不断有锂离子电池火灾预防和扑救方面的研究成果出现。锂离子电池能量密度高，使用寿命长，使用途径广，是能源可持续利用的一个战略方向。我国一直是锂离子电池供应链的主导者，在国家政策和国际市场的推动下，新能源汽车快速发展的背景下，国内锂离子电池的市场在不断扩大，促进了锂离子电池生产企业的增加。锂离子电池厂发生火灾，火灾扑救难度大，危险性高，尤其是在化成车间部分，电池的数量大，局部电池密集度高，同时工艺要求锂离子电池处于高充电状态。高充电状态很大程度影响锂离子电池的燃烧行为，电池出現更加复杂的燃烧现象和过程，加大此类火灾的扑救难度[1]。由此，本文通过有关研究不同SOC状态下锂离子电池火灾行为的文献，结合有关锂离子电池火灾扑救的研究成果，综合相关的国内典型火灾案例，分析化成车间锂离子电池火灾处置难点，提出相应的火灾扑救对策。

1.2  研究目的及意义

相比其他锂离子电池火灾，化成车间锂离子电池数目大，电荷量高，热释放速率快，燃烧过程复杂，火灾危险性大，存在许多火灾扑救难点。本文从锂离子电池的安全性问题出发，总结关于化成车间锂离子电池火灾的扑救难点，针对扑救难点，提出相对应的火灾扑救对策。旨在帮助消防救援人员了解化成车间锂离子电池火灾危险性和扑救难点；
帮助消防指挥员提前做出安全防范，使其面对所出现的扑救难点，可以更好地做出相应决策，提高此类火灾的扑救效率。

1.3  国内外研究动态

1.3.1  国内研究动态

锂离子电池生产企业化成车间中，锂离子电池发生故障通常难以及时发现，若控制不及时，容易发生电池堆垛的连锁反应，火灾蔓延速度快。锂离子电池生产和仓储的火灾防控、锂离子电池火灾的扑救都是重大难题，引起国内消防专业人士的关注和研究。周会会基于锂电池工仓火灾扑救对策的研究，介绍了锂电池的失效行为及火灾状态，分析了不同类型灭火剂对锂电池工仓火灾灭火的效能[2]。在总结国内典型锂电池火灾案例的基础上，探讨了锂电池集装箱火灾、化成车间火灾及仓库火灾的处置措施，并展望了多种灭火剂联用可以快速扑灭锂电池火灾。任常兴等人研究了空气、氮气、七氟丙烷三种气体环境下锂离子电池热失控行为，由此探讨氮气和七氟丙烷对于锂离子电池热失控的作用，结果表明氮气和七氟丙烷对于电池热失控前的自热诱导阶段有较好的抑制作用，对于进入热失控的电池作用不大。张青松等人研究了细水雾对于锂离子电池热失控的抑制作用，提出更早地预测到电池的热失控行为，至少在电池进入热失控之前，启动细水雾灭火系统，可以有效中断电池的内部反应。李毅等人研究了对于电池火的扑灭实验，被扑灭的电池容易复燃，且高压细水雾无法扑灭电池火。

1.3.2  国外研究动态

国外研究在提高电池自身的安全性、生产的安全性、使用的安全性和储存的安全性等方面有许多显著成果。例如电气化车辆滥用锂离子电池和电池安全装置的研究。Larsson， Fredrik和Andersson，Petra等根据锂离子电池和电池安全装置的滥用测试结果，讨论了在电气化车辆中使用大型锂离子电池的安全问题，提出了不同类型和不同使用途径的锂离子电池及其电子安全装置使用规范[3]。Ditch，Benjamin调查研究了应用为高能电池普通可燃物开发的标准大规模火灾测试协议是否适当，进行了一次大规模的火灾测试，以确定锂离子电池仓库储存的洒水灭火保护指南[4]。Larsson，Fredrik等人对锂离子电池火灾会产生强烈的热量以及大量的气体和烟雾进行了实验研究。有毒气体的排放可能比热量构成更大的威胁，但人们却对这种排放的烟气了解有限[5]。通过实验研究了七种不同类型的商用锂离子电池在电池火灾期间释放热量和氟化物气体排放的定量测量。为进一步根据现场的电池规模，确定有毒气体的危害范围提供有效的实验数据。

2 锂离子电池安全问题分析

要分析火灾难点，首先要对锂离子电池的安全问题进行分析，本章通过锂离子电池结构及工作原理、生产工艺流程、火灾原因、火灾危险性四个方面阐述，以便更好地分析化成车间锂离子电池火灾的扑救难点。

2.1  锂离子电池结构及工作原理

2.1.1  锂离子电池结构

锂离子电池主要由电池正负极、电解液、隔膜和外壳构成。锂化合物作为电池正极，常见正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。可镶嵌锂材料作为电池负极，负极材料分为碳素材料（石墨、软碳、硬碳）、非碳负极材料（过渡金属碳化物、合金也就是锡基材料和硅基材料、LTO）和纳米负极材料。锂盐和碳酸酯溶剂还有添加物组成电解液。隔膜材料有PP、PE、PP/PE/PP（三层复合材料为PP聚乙烯+PE+聚丙烯PP）、非织造布和多孔聚合物。电池外壳材料常采用钢、铝或塑胶制造。除了主要结构，锂离子电池内还有着各种电路系统、通气孔、泄压阀等构件。

2.1.2  锂离子电池工作原理

锂离子在电极/电解液界面进行化学能和电能的转换。充电时在外部电压作用下，正极分解的电子经外电路至负极，而锂离子在负极吸附电子镶嵌在负极材料形成碳化锂，锂在负极材料上富集，而放电反应与充电反应相反。在这个过程中，隔膜的作用是分隔电池的正负极，防止电池的短路；
吸附电池中的电解液，确保高的离子电导率；
有的隔膜材料还能防止对电池有害的物質在电极间迁移，营造良好的电池环境；
还能保障电池发生异常时使电池反应停止，提高电池的安全性能。除此之外，还有电池管理系统和冷却系统，常见的电池冷却方式有自然冷却、风冷、液冷和直冷[6]。

2.2  生产工艺流程

锂离子电池生产要经过制浆工艺、涂布工艺、装配工艺和化成工艺。化成工艺是对已成型的锂离子电池进行严格的多段充放电检测，其关键工艺参数为化成、高温老化和分容。化成是成型电池进行脉冲充电达到截止电压，在电池内部电极材料上形成一层固体电解质界面膜（SEI膜）。高温老化是经恒温静置使电解液充分浸润到卷芯中，再抽气封口，挑选自放电合格的电池。分容是对电池容量进行检测，挑选充放电合格的电池待出厂。

2.3  火灾原因

锂离子电池火灾主要原因是电池的热失控，在热失控过程中，化学能迅速转化为热能，电池内部温度和压强迅速升高，最终导致锂离子电池的燃烧爆炸，而锂离子电池爆炸产生的高温和冲击波足以引燃周围可燃物。造成锂离子电池热失控的直接原因是电池隔膜的破坏，锂离子电池的滥用、受热和机械损伤都会导致电池隔膜的破坏，例如电池过度充放电、受高温导热、针刺、挤压、撞击等。在化成车间中，电池都处于荷电状态，为了加快生产速度，会采取参数比较特殊的工艺；
同时车间内电池堆垛有严格的摆放要求，在人员管理方面可能容易出现疏忽，这些都增大了化成车间锂离子电池的火灾风险。此外，影响锂离子电池燃烧行为的因素有电池的种类、数量、电池的荷电状态、电池的配置方式等。在化成车间中，这些因素都会增大锂离子电池的火灾危险性。

2.4  火灾危险性

第一，火灾初期征兆不明显，建筑灭火系统无法及时响应，人员也难以发现，失去控制的绝佳时机。第二，易发生突发性爆炸，容易造成建筑坍塌和人员伤亡。第三，蔓延速度快，化成车间内部空间大，电池热释放速率高，火灾蔓延速度快。第四，复燃性大，即使扑灭电池火，内部仍在反应，仍有可能发生复燃。第五，毒性大，锂离子电池材料燃烧后产生大量有毒烟气，容易造成人员中毒。

3 化成车间锂离子电池火灾扑救难点

基于此类火灾的安全性问题，为提出更有针对性和成效的扑救对策，本章将从锂离子电池热失控难以控制、电池堆垛连锁反应难以控制、爆炸使人员进攻困难、常规灭火剂难以扑救这四个方面对此类火灾的扑救难点进行预判。

3.1  锂离子电池热失控难以控制

3.1.1  难以中断锂离子电池内部反应

锂离子电池发生故障，首先是自热诱导阶段，在这个阶段，锂离子电池的隔膜逐渐融化收缩，电池反应缓慢，如果可以及时对锂离子电池进行冷却控制，阻止隔膜的进一步分解，控制住锂离子电池的内部反应，可以引导锂离子电池不进入热失控阶段。但在这个阶段中，时间短，现象不明显，建筑内灭火系统不能及时响应，生产人员很难发现，错过控制火灾的最佳时机。救援人员到达现场时，锂离子电池已经进入热失控阶段，电池内部隔膜严重损坏，正负极直接与电解液接触，无法直接中断锂离子电池内部短路。同时由于锂离子电池外壳的原因，喷射的灭火剂无法到达锂离子电池内部，难以迅速降低电池的内部温度，无法达到快速控制锂离子电池的效果。

3.1.2  电池具有更高的热释放速率

由于工艺要求，化成车间内的锂离子电池都处于高充电状态下，电池内部化学组成发生改变，活泼性更强。随着电池电荷量的增加，锂离子电池发生燃烧行为时具有更高的热释放速率，燃烧反馈给电池表面的热量越大，电池燃烧温度也就越高，意味着电池材料热解产生可燃蒸汽的速率越快，从而加速火焰的传播。剧烈的燃烧还会加速锂离子电池内部隔膜的融化，加剧热失控，形成一个正反馈。同时，锂离子电池热失控的过程中还会产生氧气，氧气的释放量随着电荷量的增加而增加，产生的氧气降低了空间内氧气消耗对于热释放速率的限制，增大了燃烧强度。可得出，相较于其他锂离子电池火灾，需要更高强度的冷却力量才能有效控制此类火灾。

3.2  电池堆垛连锁反应难以控制

3.2.1  电池具有更高的喷射能量

随着锂离子电池电荷量的增加，热失控更加剧烈，产生更大的内部压力和能量，火灾过程也更加复杂，可能会出现多次射流火现象。电池会发生更剧烈的燃烧，形成射流火时，火焰的长度更长，温度更高，持续燃烧的时间更长，形成强烈的热传导，对周边电池堆垛的影响可能超过了预先设计的防火间距。同时，化成车间中有许多电气设备，工艺中的锂离子电池数目多，火灾负荷高，厂房防火分区大，车间内部空间空旷，一旦发生火灾，火势蔓延速度快，加大了控制火灾发展的难度。

3.2.2  电池更容易被点燃

电池受热程度和电池火焰受配置方式的影响很大，配置方式很大程度上影响着锂离子电池火灾。在化成车间，锂离子电池置于化成柜、恒温架和分容柜中，一旦堆垛中某个锂离子电池发生热失控，由于装置的局限性，电池呈现出局部密集性，造成了锂离子电池有着更大的受热面积和受热强度，同一堆垛中的其他电池极易被点燃引发热失控。同时工艺中存在着有电荷量的缺陷电池，自身易发生故障起火或者受热源影响发生热失控，形成连锁反应。要保护火场中处于安全状态的锂离子电池，减弱安全锂离子电池热失控响应是一个很大的难题。

3.3  爆炸使人员内部进攻困难

3.3.1  高充电状态产生更剧烈的爆炸

锂离子电池爆炸是造成人员伤亡的主要原因。锂离子电池发生热失控，温度迅速升高，导致电池材料燃烧爆炸，或者是电池外壳撑破后空气与锂发生激烈的氧化反应而爆炸。锂离子电池爆炸威力大，伤害范围广，更高充电状态下的锂离子电池会产生更剧烈的爆炸。在江苏启东海四达锂电池爆炸案例中，搁置电池所采取的工艺是满电状态下搁置7天，满电状态的锂离子电池发生火灾时，可燃气体的产生速率和流速更快，电池内部产生更大的压力，扩散到外部的可燃气体更加密集，会产生更大威力的爆炸。该案例中，发生事故为8000节2500Ah的锂离子电池，爆炸产生相当于4.1kgTNT炸药的爆炸威力，其爆炸形成的死亡半径为1.8m，重伤半径为6.1m，轻伤半径为11m。易对救援人员造成爆震伤，如果防护不到位，形成的高温热浪还会对救援人员皮肤和呼吸道造成灼伤。

3.3.2  爆炸破坏建筑造成人员伤亡

锂离子电池爆炸威力足以破坏建筑结构，造成建筑坍塌，严重威胁救援人员的生命安全。在江苏启东海四达锂电池爆炸案例中，爆炸点周边约200m2的楼层区域严重破坏，多面隔墙被推倒，破坏的墙体在爆炸冲击波的作用下对人员造成较大的伤害。在广东深圳美拜电子仓库火灾案例中，爆炸使局部建筑坍塌，造成搜救人员受伤被困。具有坍塌风险的建筑不仅对内部人员造成严重威胁，还对外部救援人员造成威胁，若疏于防范，没有做好安全监测，就容易导致在外部进行作业的救援人员受伤[7]。

3.3.3  爆炸难以预测和避免

锂离子电池火灾易发生突发性爆炸，由于化成车间中锂离子电池处于高充电状态下，锂离子电池受到热源作用，可能跳过自诱导阶段就直接进入热失控阶段，短时间内就可以达到爆炸状态，难以避免锂离子电池爆炸。同时，由于锂离子电池在充电状态下活性更高，当受热源影响易释放更多的可燃气体，形成爆炸预混气的时间更短。根据锂离子电池火灾统计数据分析，锂离子电池发生爆炸的时间都在锂离子电池起火后不久，约为8min。在上述两个案例中，救援人员到达现场后不久，人员在内部进行侦查搜救的过程中就突发爆炸，由于突发性强，给予内部搜救人员反应时间短，救援人员来不及撤退。

3.4  常规灭火剂难以扑救

3.4.1  充电状态下负极生成碳化锂

经过充电反应，锂离子电池在负极上会生成碳化锂，碳化锂的化学性质与金属锂相似，当锂离子电池发生热失控时还可能在负极析出锂，当电池外壳因高温熔化，高温的锂就会直接与空气接触发生剧烈反应。而锂的相对密度约为水的相对密度的一半，当喷射灭火剂时，高温熔化的锂会存在于灭火剂的表层，高温熔融的锂仍与空气直接接触燃烧反应。同时锂还会与多种灭火剂发生反应，例如在火灾中，高温状态下的锂会与水发生反应。高温锂还会与含钠化合物的灭火剂发生反应，置换出金属钠，从而引发第二次钠火。采用氮气进行窒息灭火，锂也会与氮气发生反应。即使是采用砂土进行灭火，高温锂仍会与砂土中的主要成分二氧化硅进行反应。

3.4.2  电池容易发生复燃

灭火剂的作用机制有冷却作用、隔绝作用、窒息作用和抑制作用。采用二氧化碳灭火剂进行灭火，降低燃烧电池周边的氧气浓度起到窒息作用；
同时二氧化碳由液体汽化吸热起到冷却作用，能够迅速将电池火扑灭。采用ABC类干粉灭火剂，干粉灭火剂中无机盐分解物与持续燃烧所需要游离基发生反应，中断链式反应，起到抑制作用，扑灭电池火；
同时高温熔化的粉粒在电池表面形成玻璃状覆盖物可以起到隔绝作用[8]。采用泡沫灭火剂，在电池表面形成泡沫覆盖物可以隔绝空气，同时泡沫析出的水可以吸收热量降低电池温度，可以扑灭电池火。但由于扑灭明火后，这些灭火剂所能起到的持续冷却作用弱，在短时间内电池就会发生复燃。即使在火灾扑救清理阶段也有复燃可能。

4 化成车间锂离子电池火灾扑救对策

本章基于第三章所预测的四个火灾扑救难点，具有针对性地提出以下四个相应的扑救对策：加强对故障电池的控制，保护和疏散锂电池，做好爆炸危险防范，合理使用灭火剂。

4.1  加强对故障电池的控制

4.1.1  及时开启气体灭火系统

在更早的时间节点开启气体灭火系统，对扑救锂离子电池火灾更有效，应及时开启建筑内的气体保护系统。在锂离子电池自热诱导阶段，及时开启车间内的气体灭火系统，形成气体保护，可以对故障锂离子电池进行抑制降温，能够阻止锂离子电池进入热失控阶段，此时气体灭火系统的作用效果好。当锂离子电池发生热失控之后，再开启车间内的气体灭火系统，此时隔膜已经融化破坏，气体灭火系统只能延缓锂离子电池的燃爆时间，阻断不了电池发生燃爆，但可以降低锂离子电池热失控达到的最高温度和热释放速率。在接警时，可以及时对生产人员进行指导，尽量提早开启气体保护系统，为消防救援人员的战斗争取时机。但要注意的是，缺氧的情况强化了电池的冒烟行为，内部产生的有毒气体的量更大，应当做好相应的防护措施，防止人员中毒。

4.1.2  采用高强度的射水进攻

處置化成车间锂离子电池火灾时，更应当采用高强度的射水进攻，加大用水量，加强对锂离子电池的冷却控制。化成车间内锂离子电池数目大，电池电荷量高，发生火灾时，锂离子电池热释放速率快，燃烧强度大，温度高。锂离子电池产热主要来自电池内部的反应，电池火焰更多是对于环境的热交换，电池火焰对于电池温度的影响小。同时，高电荷量的锂离子电池发生火灾行为时释放的氧气更多，采取窒息作用对控制电池的作用效果不佳，因此要加强对故障电池的持续冷却，才能控制住电池的燃烧行为。

4.2  保护和疏散锂离子电池

4.2.1  保护安全的锂离子电池

到达现场进行灭火行动前应该先对厂房进行断电，厂房内电气设备多，断电防止触电事故发生，同时停止化成车间内的工作，防止因火灾因素造成电路短路，过充电等原因引发其他锂离子电池发生热失控。在故障电池的自诱导放热阶段开启水雾灭火系统，可以及时冷却控制故障电池不进入热失控阶段。在燃爆后开启水雾灭火系统，虽然可能雾滴难以直接到达着火的锂离子电池表面，难以快速降低着火电池表面温度，但是开启水雾灭火系统可以在短时间内快速降低火场温度，降低其他锂离子电池的受热程度，可以避免其他锂离子电池因受热源辐射发生热失控，阻止火势蔓延。在此要注意的是，如果是高压细水雾灭火系统，由于高压细水雾的窒息灭火作用受到抑制，单是依靠冷却灭火作用无法控制和消灭电池火。

4.2.2  保障安全的情况下可及时疏散物资

及时关闭其他车间的门窗、通风管路，避免火灾热烟气蔓延至其他车间内引起安全电池的热失控，可以保护其他车间的电池安全，为及时疏散物资争取时间。疏散物资必须在技术人员的指导和配合之下，利用测温枪或热成像仪对锂离子电池储存区域进行实时监测。发现小范围高温或冒烟异常，应立即灭火并取出故障电池，转移到安全区域或置于工厂配备的防爆桶中进行控制[9-10]。

4.3  做好爆炸危险防范

4.3.1  设置现场区域划分

处置锂离子电池生产车间这种易发生突发性爆炸的火灾，第一时间应当了解发生灾害的具体位置，向工厂工程技术人员了解工厂内的锂离子电池种类、数目，通过分析现有资料数据做出决断，划分现场区域，设置警戒区、危险区。消防车应该避开危险区停放，并车头朝向撤离方向。控制中度危险区的进出通道，进出人员要一一进行登记，并进行安全防护检查。精简进入危险区尤其是重度危险区工作的人员，进行危险区域的工作应挑选经验丰富的精干力量，实时掌握人员所处位置和人员状态。进入危险区的救援人员必须要穿着消防隔热服、消防避火服或者防爆服，按照相应防护等級做好个人安全防护，防止高温危害和有毒气体中毒。

4.3.2  做好现场监测警戒

不仅要做到对事故区域的温度和可燃气体浓度进行实时监测，对建筑内部结构进行实时评估，还要对外部建筑结构进行实时监控，不能忽视外部结构坍塌带来的人员伤亡。出现事故锂离子电池区域温度急剧升高伴随有大量浓烟冒出，或者是未见明火有大量浓烟从门窗冒出，又或者发现可燃气体检测仪发出警报等爆炸征兆，应立即组织撤离。不仅指挥员要对现场建筑结构进行及时评估，同时在建筑外部各个方位设置安全哨，内部人员也要提高警惕，尤其是在锂离子电池发生燃爆之后[11]。用测温仪不断、多处测量起火建筑温度，注意观测建筑结构内外的缝隙情况，注意听建筑在火灾过程中有不断爆裂、吱吱混响声等多种声音出现，通过建筑构件的参数，分析判断建筑结构的倒塌行为，发现有坍塌行为时应及时组织撤离。除了在灭火过程中，清理事故现场阶段也应该对现场进行实时监测，不能掉以轻心。

4.3.3  合理设置水枪阵地

锂离子电池火灾易发生突发性爆炸，要避免依靠消防梯、消防车设置灭火阵地。设置水枪阵地应该尽可能寻找承重墙等承重构件作为掩体，避免在防爆窗、墙，吊顶下或者承受重物的楼板下设置水枪阵地。为减少爆炸对进攻人员的危害可能性，水枪手宜采用蹲姿射水，同时设置安全岗，避免突发伤害。宜设立室外灭火阵地和远距离灭火阵地，利用邻近建筑物设置水枪阵地跨建筑进行灭火或利用消防水炮进行远距离灭火。由于爆炸产生的高温和冲击波容易引燃其他楼层的可燃物，因此在设置水枪阵地前要注意撤离路线上是否存在隐患。

4.4  合理组合使用灭火剂

4.4.1  锂火灾专用的灭火剂

目前，用于扑救锂金属火灾有Lith-X干粉和铜粉。Lith-X干粉除了利用其致密的氧化膜的覆盖作用外，同时其本身是良好的导体，可以及时将燃烧热导出，迅速降低燃烧锂的温度从而降低其燃烧强度。铜粉可以在燃烧锂的表面生成低反应性的铜锂合金，钝化锂的表面而起到灭火作用，同时铜也是一种热的优良导体，可以及时将燃烧热导出，使燃烧锂迅速降温降低其燃烧强度。这样使得锂火更容易被扑灭，配合其他灭火方式，可以迅速控制锂火灾，降低其爆炸可能性，尽可能地减少伤亡和损失[12]。

4.4.2  强冷却性灭火剂与水联用

水可以作为锂离子电池火灾扑救的灭火剂。水作为最常用的灭火剂，其供给量比较有保障，在实战中，可以满足化成车间锂离子电池火灾的冷却需求。水作为冷却灭火剂，具有良好的比热容4.18J/（kg·℃），对锂离子电池有较好的冷却作用，同时水吸热气化，可以降低空间内可燃气体的浓度和温度。在火灾初期，先利用厂区的自动灭火系统对着火区域进行足够冷却之后，结合持续射水灭火进行火灾扑救。在火灾中期，应优先使用化学抑制性的灭火剂进行快速降温，降低锂离子电池的燃烧强度，在降温的同时喷射大量的水，待冷却控制住锂离子电池之后持续使用水，防止其复燃，可控制住锂离子电池火灾。但要注意的是，即使在火灾清理阶段，锂离子电池有复燃可能，要长时间进行现场监控和冷却，防止锂离子电池再次复燃[13]。

5 结语

新能源汽车是“构筑产业体系新支柱”的战略性新兴产业之一，未来仍是被市场和政策双重推进发展的产业。在锂离子电池的未来发展前景中，新电池设计和生产工艺发展迅速，锂离子电池生产企业的数量和规模快速增加，加大了电池生产车间的火灾隐患。

本文从锂离子电池结构及工作原理、生产工艺流程、火灾原因和火灾危险性这四个方面对锂离子电池安全问题进行分析，预测化成车间锂离子电池火灾隐患和火灾风险。根据研究成果，可以从市场管理和企业管理这两个方面防控化成车间锂离子电池火灾。例如2021年1月1日开始实施电动汽车、电动客车、动力电池等三项国家强制性标准，通过提高电池安全性标准，优化电池结构设计和生产工艺，减少劣质生产可减小火灾隐患。通过加强企业管理，增强员工的安全意识和应急能力可以很大程度上降低火灾风险。

本文對化成车间锂离子电池火灾进行研究，发现并提出此类火灾所存在的四个扑救难点，分别是锂离子电池热失控难以控制、电池堆垛连锁反应难以控制、爆炸使人员内部进攻困难、常规灭火剂难以扑救。提高对化成车间锂离子电池火灾的认识，了解此类火灾的扑救难点，可以对自身灭火力量的优缺点有一个更好的评估。

根据扑救难点，相应地提出四个扑救对策，分别是加强对故障电池的控制、保护和疏散锂离子电池、做好爆炸危险防范、合理组合使用灭火剂。在面对此类火灾时，可根据这些扑救对策，提前做好安全防范，避免人员伤亡，更好地做出作战决策，提高灭火效率。

目前锂离子电池生产和仓储场所的防控产品相对成熟，例如锂离子电池多级预警装置可实现对锂离子电池热失控前的诱导阶段的预警，相关的灭火系统研究也成果显著。除此之外，更好的电池结构设计和生产工艺相继推出，许多上市电池的安全弊端被披露，安全性能更高的电池材料研究成果相对成熟。应该充分利用这些成熟的防控产品，以防控为主，做好市场管理和企业管理才能最大程度上减少此类火灾的发生。

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[13]姜连瑞，李梦雨.锂电池火灾扑救战术方法研究[J].消防技术与产品信息，2017（12）：33-36.

Research on fire fighting countermeasures of lithium-ion battery in chemical formation workshop

Li Yong

（Anren County Fire and Rescue Section of Chenzhou， Hunan Chenzhou 423000）

Abstract：
The combustion process of lithium-ion batteries in a high charging state is more complicated， which is the main reason for the difficulty of fire fighting of lithium-ion batteries in the chemical formation workshop. By reading the literature on lithium-ion battery fire research， the safety of lithium-ion batteries is first expounded from four aspects：
lithium-ion battery structure and working principle， production process， fire cause， and fire hazard. Then， combined with the typical lithium-ion battery fire cases in domestic chemical formation workshops， it is concluded that the thermal runaway of lithium-ion batteries is difficult to control， the chain reaction of battery stacking is difficult to control， the explosion makes it difficult for personnel to attack， and the conventional fire extinguishing agent is difficult to extinguish these four such fire fighting difficulties. Finally， referring to the research results on lithium-ion battery fire fighting， for the four fighting difficulties summarized above， four fighting countermeasures are proposed， which are to strengthen the control of faulty batteries， protect and evacuate lithium batteries， do a good job in explosion hazard prevention， and rationally use fire extinguishing agents. It is hoped that it will provide references for fire rescuers to understand the danger and difficulty of fighting such fires， and to better fight such fires.

Keywords：  chemical formation workshop fire; lithium-ion battery; fighting difficulty; fighting countermeasure

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