近日，多品牌充電寶產(chǎn)品宣布召回、電商平臺(tái)下架、3C證書被“暫?！?、多個(gè)機(jī)場禁止攜帶托運(yùn)，這場由充電寶電芯安全引發(fā)的問題成為熱議焦點(diǎn)。那么，鋰電池如果發(fā)生熱失控，應(yīng)該如何滅火呢？
鋰電池如何發(fā)生熱失控？
不管是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池，都屬于化學(xué)電池的范疇，這類電池主要由正極、負(fù)極、電解液和隔膜組成。
鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰；負(fù)極則是鋰作為活性物質(zhì)。鋰的標(biāo)準(zhǔn)電極電位最負(fù)，在金屬中比重最輕，反應(yīng)活潑性最高，電動(dòng)勢和比能量較高，屬于高能電池。
在正常充放電過程中，鋰離子在正負(fù)極之間來回移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)和釋放。在使用過程中，鋰電池又隨著使用時(shí)間、充放電次數(shù)、不同電芯溫度差異、充放電工況等因素，會(huì)導(dǎo)致電池的內(nèi)阻逐漸增大。此外，電池還受外部因素影響，如過充、過放、短路、高溫等，使電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生變化。當(dāng)達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，電池就極可能發(fā)生熱失控。所謂熱失控，指的是電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)散發(fā)出去，導(dǎo)致溫度不斷升高，進(jìn)而引發(fā)一系列化學(xué)反應(yīng)，最終可能導(dǎo)致電池起火、爆炸。
為什么會(huì)熱失控？
以充電（過充、大功率）為例，當(dāng)電池過度充電時(shí)，正極會(huì)不斷釋放鋰離子，而負(fù)極由于無法及時(shí)接納過多的鋰離子，就會(huì)導(dǎo)致鋰金屬在負(fù)極表面沉積，形成死鋰（鋰枝晶）。過度充電導(dǎo)致正極過度缺乏鋰離子，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。長期以往，將導(dǎo)致正極結(jié)構(gòu)塌陷，電池析出氧氣，電池內(nèi)部壓力增加，表象就是鼓包漏液。同時(shí)，在大電流快充時(shí)，電池負(fù)極快速涌入大量鋰離子，但一時(shí)半會(huì)鋰離子無法嵌入到負(fù)極晶格中，時(shí)間過長也會(huì)導(dǎo)致鋰沉積副反應(yīng)，導(dǎo)致析出死鋰（鋰枝晶）。
鋰枝晶如名稱所描述，就像一根尖銳的針，隨著鋰枝晶不斷生長，最終可能會(huì)刺穿隔膜，使正負(fù)極直接接觸，引發(fā)短路。一旦短路發(fā)生，大量的電流瞬間通過，產(chǎn)生巨大的熱量，導(dǎo)致電池溫度急劇上升，最終導(dǎo)致熱失控。
熱失控后如何滅火？
鋰電池?zé)崾Э匾坏┌l(fā)生，高溫又會(huì)促使電解液發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w，如氫氣、甲烷等，這些可燃?xì)怏w無需氧氣就能燃燒，且火勢往往非常猛烈，難以撲滅。
鋰電池燃燒時(shí)，火焰溫度可高達(dá)數(shù)百攝氏度，甚至上千攝氏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通火災(zāi)的溫度。其次，熱失控可能引發(fā)電池爆炸。當(dāng)電池內(nèi)部壓力過高，超過電池外殼的承受極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸。那么一旦鋰電池起火，我們應(yīng)該如何正確處置呢？
使用干粉滅火器只能暫時(shí)的控制住火勢。因?yàn)楦煞蹨缁鹌髦饕峭ㄟ^覆蓋燃燒物表面，隔絕氧氣來滅火。但鋰電池起火后根本無需氧氣就能發(fā)生劇烈燃燒，所以，雖然干粉滅火器可能會(huì)暫時(shí)撲滅表面的火焰，但很快電池內(nèi)部的熱量就會(huì)再次引發(fā)復(fù)燃。
水是目前撲救鋰電池火災(zāi)較為有效滅火劑之一。當(dāng)鋰電池起火時(shí)，應(yīng)立即使用大量的水對起火電池進(jìn)行持續(xù)噴淋，通過水的蒸發(fā)帶走大量的熱量，降低電池的溫度，從而阻止電池內(nèi)部的熱失控反應(yīng)。但需要注意的是，使用水滅火時(shí)，要確保不存在觸電風(fēng)險(xiǎn)。如果是正在充電的鋰電池起火，必須先切斷電源，然后再進(jìn)行澆水滅火。繼續(xù)用水或其它非易燃液體浸透失火的電子設(shè)備，降低鋰電池單元電池芯的溫度，防止相鄰電池芯失火。
全氟己酮對電池起火有不錯(cuò)的效果，但價(jià)格較高。全氟己酮主要有三種作用，分別是冷卻降溫、隔絕氧氣、化學(xué)抑制。
全氟己酮沸點(diǎn)為49.2℃，在常溫下容易蒸發(fā)，當(dāng)全氟己酮釋放后迅速從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，這個(gè)過程會(huì)吸收大量的熱量，能有效降低電池及其周圍環(huán)境的溫度，抑制燃燒反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。
其次，全氟己酮蒸發(fā)后會(huì)形成一層密閉的惰性氣體層，其氣體密度較大，會(huì)覆蓋在火源表面，減少了燃燒反應(yīng)所需的氧氣供應(yīng)，使火焰因缺氧而逐漸熄滅。
最后，全氟己酮能夠與部分燃燒反應(yīng)中產(chǎn)生的自由基發(fā)生反應(yīng)，消耗這些自由基，從而中斷燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，阻止火焰的繼續(xù)傳播，從化學(xué)反應(yīng)層面上實(shí)現(xiàn)滅火，并有效防止火災(zāi)的復(fù)燃。目前全氟己酮已經(jīng)在機(jī)場、客運(yùn)等場所廣泛采用。（朋月）