编者按:锂离子电池作为当今热门的储能装置,在带来巨大便利的同时,其事故隐患也愈发引人注意。什么原因会导致电池发生热失控?电池出现鼓包、起火甚至爆炸时该如何应对?日常哪些不经意的习惯,正在埋下热失控风险?本文通过简要介绍锂离子电池的工作原理、热失控成因与事故案例,提供应急处置的科学方法与日常使用规范,旨在提升公众风险认知与应对能力。
锂离子电池热失控应急处置与安全防护科普
随着科技的不断进步,锂离子电池已成为现代生活中不可或缺的储能设备。从智能手机、笔记本电脑,到电动汽车和储能电站,锂离子电池已经无处不在。然而,随着其广泛应用,锂离子电池的安全问题也逐渐引起公众关注。近年来,锂离子电池因过充、短路、外部损伤等原因导致的火灾、爆炸等事故频频发生,对人们的生命财产安全构成威胁。如何正确使用锂离子电池和排除事故隐患,成为了社会需要共同面对的重要课题。本文旨在通过对锂离子电池工作原理、安全问题、常见事故以及应急处理的介绍,帮助大家更好地了解锂离子电池的安全性,确保我们能够更安全、更高效地使用电池。
锂离子电池的工作原理与结构组成
锂离子电池是一种常用的二次电池,广泛应用于各类电子设备中。锂离子电池的充放电过程是通过锂离子在电池内部的正负极之间迁移实现的。在充电时,外部电流迫使锂离子从正极移动到负极并储存能量;在放电时,锂离子从负极移动到正极,释放储存的能量供设备使用。这一过程是反复进行的,电池的容量和电压取决于正负极材料、电解液的性质等因素。
锂离子电池主要由四个部分组成:正极、负极、电解液、隔膜。正极通常是由富含锂的化合物(如LiCoO2、LiFePO4等)组成,负极一般由石墨或其他碳材料构成。电解液通常是锂盐溶解在有机溶剂中的液体,负责在正负极之间传递锂离子。隔膜用于隔离正负极,防止短路,同时允许锂离子通过。
锂离子电池热失控的成因与风险
尽管锂离子电池具备高能量密度和长使用寿命等优点,但其安全问题也不容忽视。锂离子电池最大的安全问题就是发生热失控。锂离子电池的热失控是指在电池内部发生异常化学反应或温度升高,导致电池无法承受,最终可能引发火灾或爆炸。
热失控的原因主要包括:电池充电超过设计电压,电解液分解产生气体,导致电池膨胀甚至爆炸;内短路或外短路可能导致电池内部温度急剧升高,引发热失控;电池在高温下工作会导致电池内部化学反应不稳定,增加热失控的风险;锂离子电池受到挤压、穿刺、摔落等机械损伤时,内部结构可能受到破坏,电池内部的电解液泄漏会增加热失控风险。
某知名品牌手机曾因电池电芯设计缺陷,导致充电时电解液受热分解,出现电池膨胀、外壳开裂,在口袋中突然自燃,造成用户腿部二级烧伤;部分用户为图便捷,使用非原装快充头给充电宝充电,因电压适配异常引发内部短路,充电宝炸开后飞溅的塑料碎片划伤面部,同时高温液体渗漏损坏桌面家具。此类事故的危害特点是“突发性强、波及范围小但直接伤害人身”,设备与使用者常处于近距离接触状态(如手持、放入背包),一旦出事,易造成烫伤、划伤等即时伤害,还可能引燃周边可燃物(如衣物、书本),造成二次火灾。
锂离子电池安全应急处置指南
锂离子电池起火的科学扑救方法
了解锂离子电池的应急处置措施,不仅能保障我们的安全,还能在紧急情况下帮助我们迅速做出反应。
当电池故障时,要保持冷静并评估火势。若发现电池仅轻微冒烟、尚未出现明火,应在保证安全的前提下,立即将其移至远离可燃物、通风的空旷处,持续观察。
若已出现明火,应优先使用干粉灭火器或大量水进行灭火。但要知道,使用干粉灭火器只能暂时地控制住火势,因为干粉灭火器主要是通过覆盖燃烧物表面,隔绝氧气来灭火。锂离子电池起火后无需外界供氧就能发生剧烈燃烧,所以,虽然干粉灭火器可能会暂时扑灭表面的火焰,但电池内部的热量很快就会引发复燃。水是目前扑救锂离子电池火灾较为有效的灭火剂之一。当锂离子电池起火时,使用大量的水对起火电池进行持续喷淋,通过水的蒸发带走大量的热量,降低电池的温度,从而阻止电池内部的热失控反应。
需要注意的是,使用水灭火时,要确保不存在触电风险。如果是正在充电的锂离子电池起火,必须先切断电源,然后再进行浇水灭火。明火熄灭后,继续用水或其他非易燃液体浸透失火的电子设备,持续降低锂离子电池单元的温度,防止相邻电池失火。
锂离子电池泄漏的防护与处理流程
当发现锂离子电池电解液泄漏时,需先做好个人防护,佩戴耐化学腐蚀的丁腈手套、护目镜。若泄漏量较大还需穿防护服,同时将泄漏电池转移到通风、远离火源与可燃物的区域。若电池正在充电或放电,要先切断电源。处理时需分场景操作,小型设备用干燥吸水棉轻擦电解液并密封存放擦拭物;电动汽车电池包发生泄漏应立即停车断电并联系专业救援;若皮肤不慎接触电解液,应立即用大量流动清水冲洗至少15分钟;若电解液不慎入眼,需立即用流动清水冲洗10~15分钟;误食则不可催吐并尽快就医。后续要将接触过电解液的物品按有害垃圾处理,少量电解液污染的地面可用5%小苏打溶液擦拭。
锂离子电池的科学使用与维护规范
应急处置是“事后补救”,而科学的日常使用才是规避锂离子电池安全风险的核心。充电是锂离子电池安全事故的高发环节,充电时需重点把控三点。
一是使用原装或合规认证的充电器,避免因电压、电流不匹配导致电池内部短路——劣质充电器可能跳过过充保护机制,使电池电压超过安全阈值,引发电解液分解。
二是杜绝“整夜充电”“边充边用高功耗功能”(如手机边充电边玩大型游戏、电动汽车长时间充电),这类行为会让电池持续处于高温状态,加速老化并增加热失控风险。
三是充电环境需保持通风干燥,远离被褥、沙发等可燃物,避免热量积聚。
同时,锂离子电池有一定使用寿命,随着充放电次数增加,容量会下降,内部结构也可能出现损耗。当发现设备电池出现以下情况时,应立即停止使用并更换:电池外壳鼓包、变形;充电时异常发热、有异味(如刺鼻的气味);放电速度明显加快,或设备频繁自动关机。对于手机、笔记本电脑等小型设备,应选择官方授权的原装电池;电动汽车、储能设备等大型电池系统,需定期进行专业检测,确保电池管理系统(BMS)正常运行。
锂离子电池应急处置绝非单纯的技术操作,而是串联“电化学理论、行业标准、公众认知”的系统性工程。唯有持续以学术研究为支撑、以标准规范为框架、以科普传播为纽带,才能构建起“风险可预判、处置有依据、伤害能规避”的安全闭环。(责编:张爱玲 裴苑翔)








