鋰電池火災(zāi)滅火技術(shù)研究綜述*

張乃平，馬永飛，楊孟霖，張 英

(武漢理工大學(xué) 安全科學(xué)與應(yīng)急管理學(xué)院，湖北 武漢 430070)

0 引言

隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題的日益突出，世界各國積極投入對新型可再生能源的開發(fā)和利用，我國力爭2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”[1]。作為新能源及環(huán)保低碳的動力電池產(chǎn)業(yè)，得到迅猛發(fā)展，其中，鋰電池憑借高能量密度、無記憶效應(yīng)、自放電率低和生命周期長等特點(diǎn)成為主要的動力電池產(chǎn)品[2]，被廣泛應(yīng)用于儲能電站和電動汽車等領(lǐng)域[3-4]。然而，鋰電池的材料構(gòu)成特殊并且運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多樣，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，可造成設(shè)備損壞甚至人員損傷。2021年4月，北京市豐臺區(qū)“4·16”較大火災(zāi)事故造成1人遇難、2名消防員犧牲、1名消防員受傷，火災(zāi)造成直接財產(chǎn)損失1 660.81萬元。鋰電池的火災(zāi)危險性與電池的數(shù)量、容量等密切相關(guān)，當(dāng)電池數(shù)量、電池組容量成倍增長時，單位質(zhì)量內(nèi)的比能量也隨之成倍增加，鋰電池火災(zāi)的危險性也會極大提高[5]。眾多學(xué)者通過提高電池內(nèi)部材料的安全性[6-7]，降低鋰電池?zé)崾Э氐目赡苄院弯囯姵責(zé)崾Э卦斐珊蠊膰?yán)重性?；谏岷蜔峤^緣，許多電池外部的安全裝置也被開發(fā)出來，例如調(diào)節(jié)電模組內(nèi)溫度的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)[8-10]等。但鋰電池起火事故仍時有發(fā)生，因此，研究如何有效地?fù)錅玟囯姵鼗馂?zāi)的工作具有重要意義。本文對抑制鋰電池火災(zāi)的研究進(jìn)展進(jìn)行回顧與探討，以期為后續(xù)研究和實(shí)際工程應(yīng)用提供參考。

1 鋰電池火災(zāi)致因及特點(diǎn)

鋰電池?zé)崾Э厥?個極端熱演化過程，是導(dǎo)致發(fā)生鋰電池火災(zāi)甚至爆炸的主要原因。導(dǎo)致電池?zé)崾Э氐臑E用行為分為3類:機(jī)械濫用、電濫用、熱濫用。1)機(jī)械濫用主要是穿刺、擠壓、碰撞等[11-13]致使電池隔膜破裂導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，進(jìn)而引發(fā)一系列放熱反應(yīng)。2)電濫用主要包括過充、過放、外部短路等情況[14-16]。過充或過放均會導(dǎo)致電池的電極活性材料和電解質(zhì)部分分解，其產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生大量熱量；外部短路會導(dǎo)致電池快速放電，產(chǎn)生大量焦耳熱。3)熱濫用主要由環(huán)境或局部溫度過高引起[17-18]。三者之間既相互區(qū)別，又有著必然的內(nèi)在聯(lián)系，機(jī)械濫用和電濫用最終都將導(dǎo)致電池過熱而出現(xiàn)熱濫用情況。

綜上所述，濫用行為會引發(fā)一系列放熱反應(yīng)，并導(dǎo)致電池溫度升高，高溫又進(jìn)一步加速放熱反應(yīng)。當(dāng)這個過程失去控制，電池內(nèi)部會產(chǎn)生氧氣和大量可燃?xì)怏w，進(jìn)而演化成火災(zāi)甚至爆炸。鋰電池電解液為鋰鹽與有機(jī)溶劑的混合溶液，其在熱失控期間會產(chǎn)生大量有毒煙氣[19]，這進(jìn)一步增加鋰電池火災(zāi)的毒性危害。滅火劑雖然能夠撲滅電池外部的明火，但是由于電池外殼的阻隔，滅火劑難以進(jìn)入電池內(nèi)部，不能立即阻止電池內(nèi)部劇烈的鏈?zhǔn)椒纸夥磻?yīng)，所以，鋰電池火災(zāi)呈現(xiàn)出發(fā)展快速、極易復(fù)燃、燃燒特性復(fù)雜且伴有大量有毒煙氣的特點(diǎn)。

2 典型滅火劑對鋰電池火災(zāi)抑制效果

鋰電池火災(zāi)的抑制手段包括快速滅火和高效冷卻2方面。以18650型三元鋰電池為例，在電池爆燃過程中，其表面和火焰的峰值溫度分別超過820 ℃和1 035 ℃[20]?？焖贉缁鹉軌驑O大地降低火焰對臨近電池和其他設(shè)備的熱危害。將電池快速冷卻，進(jìn)而抑制電池內(nèi)部的鏈?zhǔn)椒纸夥磻?yīng)，是防止電池復(fù)燃和熱失控在模組內(nèi)傳播的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為尋求有效的鋰電池火災(zāi)滅火劑，前人采用不同滅火劑開展大量滅火實(shí)驗(yàn)，本文從固體滅火劑、氣體滅火劑、液體滅火劑以及協(xié)同滅火劑的角度分別展開敘述。

2.1 固體滅火劑

固體滅火劑分為2種：1)干粉滅火劑，由微細(xì)而干燥的無機(jī)鹽粉末和添加劑組成；2)氣溶膠滅火劑，以液體或者固體為分散相，氣體為分散介質(zhì)所形成的粒徑小于5 μm的溶膠體系滅火劑。

2.1.1 干粉滅火劑

干粉滅火劑的滅火機(jī)理主要以隔離、化學(xué)抑制作用為主。李毅等[21]使用ABC干粉開展鈷酸鋰電池模組的滅火實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)微細(xì)固體顆粒雖然在抑制電池明火的鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)中起著重要作用，但是無法阻止電池?zé)崾Э兀瑩錅缑骰? s后電池復(fù)燃并劇烈燃燒。Rao等[22]使用超細(xì)干粉對受限空間內(nèi)的磷酸鐵鋰電池模組進(jìn)行滅火測試，發(fā)現(xiàn)在滅火劑停止釋放后，電池迅速復(fù)燃，大量熱量在受限空間內(nèi)迅速聚集，隨后出現(xiàn)電池爆炸現(xiàn)象。Meng等[23]研究ABC干粉對磷酸鐵鋰電池火災(zāi)的滅火和冷卻效果，發(fā)現(xiàn)干粉可以在適當(dāng)?shù)臈l件下?lián)錅缤獠棵骰穑淅鋮s效果僅存在于與電池接觸的部分，并且效果十分有限，停止使用滅火劑后電池溫度迅速升高，存在極高的復(fù)燃風(fēng)險。

2.1.2 氣溶膠滅火劑

氣溶膠滅火劑分為熱氣溶膠滅火劑和冷氣溶膠滅火劑[24]。熱氣溶膠滅火劑中含40%固體滅火組分和60%惰性氣體，其滅火機(jī)理為：在密閉空間內(nèi)，以滅火組分微粒的化學(xué)抑制和惰性氣體的稀釋作用來達(dá)到滅火目的。冷氣溶膠滅火機(jī)理為：在密閉空間內(nèi)，以單位質(zhì)量中的80%超細(xì)滅火微粒的化學(xué)抑制作用來達(dá)到滅火目的。美國DNV-GL測試氣溶膠對鋰電池火災(zāi)的滅火效果[25]，發(fā)現(xiàn)氣溶膠可以在相對封閉的空間內(nèi)迅速撲滅鋰電池火災(zāi)，其可以使該空間在很長一段時間內(nèi)保持較低的氧含量，然而，封閉空間一旦被打開，電池就會發(fā)生復(fù)燃。中國船級社武漢規(guī)范研究所測試熱氣溶膠對大型三元鋰電池模組和磷酸鐵鋰電池模組的滅火效果[26]，發(fā)現(xiàn)熱氣溶膠滅火劑能很快撲滅明火，但無法抑制熱失控在模組內(nèi)傳播，大量煙氣持續(xù)釋放使熱量在有限空間內(nèi)迅速積聚，導(dǎo)致電池模組很快復(fù)燃。

由于固體滅火劑缺乏冷卻能力，在其應(yīng)用期間，電池溫度仍處于較高水平，滅火劑停止釋放后，電池極易發(fā)生復(fù)燃。因此，固體滅火劑不適用于鋰電池火災(zāi)。

2.2 氣體滅火劑

常用的氣體滅火劑為CO2、七氟丙烷(HFC-227ea)、全氟己酮(Novec 1230)滅火劑。

2.2.1 CO2滅火劑

CO2滅火劑主要起隔絕和稀釋氧濃度的作用，使易燃材料周圍的氧氣被稀釋到無法維持燃燒的程度，然而，在開放空間或者大空間內(nèi)使用則會大大降低CO2滅火劑的滅火效果。CO2滅火劑對鋰電池火災(zāi)滅火效果的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象[21-22,26-29]如表1所示。由表1可以看出，雖然CO2滅火劑可以通過隔絕氧氣來撲滅鋰電池外部明火，但其熱容很低，很難降低電池溫度，無法抑制電池內(nèi)部的鏈?zhǔn)椒纸夥磻?yīng)以及熱失控在電池模組內(nèi)的傳播，電池仍處在危險狀態(tài)。因此，CO2滅火劑不適用于鋰電池火災(zāi)。

表1 CO2滅火劑對鋰電池火災(zāi)滅火效果的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

2.2.2 七氟丙烷滅火劑

七氟丙烷滅火機(jī)理包括物理和化學(xué)作用，其相對分子量較大，具有較大的汽化潛熱，七氟丙烷蒸氣在火場中受熱分解也會吸收熱量，熱分解產(chǎn)生的含氟自由基起阻斷鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)的作用。Wang等[30]研究七氟丙烷對鈦酸鋰電池火災(zāi)的抑制效果，研究結(jié)果表明：無論是單個電池還是多個電池，七氟丙烷都能快速熄滅電池的外部明火，然而劇烈的化學(xué)反應(yīng)仍在電池內(nèi)部進(jìn)行，易燃?xì)怏w仍不斷從電池安全閥中噴出，因此電池極易發(fā)生復(fù)燃。在對比實(shí)驗(yàn)中[22,28-29]，七氟丙烷滅火劑比CO2滅火劑表現(xiàn)出更好的滅火效果，但是較鋰電池?zé)崾Э仄陂g的劇烈放熱反應(yīng)來看，七氟丙烷滅火劑的冷卻效果不顯著，雖然大量使用可以提高冷卻效果，但過量使用會產(chǎn)生大量的HF[31]，該氣體具有很強(qiáng)的腐蝕性和毒性，會對人體和設(shè)備造成損害。

2.2.3 全氟己酮滅火劑

全氟己酮對燃燒反應(yīng)有較強(qiáng)的化學(xué)抑制能力[32]，其在常溫下是液體，可以通過汽化吸收熱量，具有一定的冷卻能力。Wang等[33]、Zhang等[34]測試全氟己酮滅火劑對鋰電池火災(zāi)的滅火效果，研究表明：全氟己酮表現(xiàn)出比CO2和七氟丙烷滅火劑更優(yōu)的滅火效果。全氟己酮的使用量對滅火效果具有顯著的影響，足量的全氟己酮可以在2～3 s內(nèi)撲滅38 Ah的三元鋰電池外部明火，而不足量的全氟己酮卻存在助燃現(xiàn)象[35]。這是因?yàn)椋寒?dāng)全氟己酮用量不足時，其釋放后氟原子的數(shù)量小于氫原子，導(dǎo)致過量的氫原子形成HF，在這個過程中釋放的熱量大于形成其他氟化物釋放的熱量；當(dāng)全氟己酮用量充足時，能夠形成部分氧化的物質(zhì)(如COF2和CF4)，且熱量釋放較少[32]。在后續(xù)工作中，Liu等[36]研究不同劑量的全氟己酮在300 Ah磷酸鐵鋰電池中的應(yīng)用情況，并系統(tǒng)地分析電池火災(zāi)的熱危害和毒性危害，研究表明：全氟己酮的化學(xué)抑制作用隨著其使用劑量的增加而趨于飽和，越高的使用劑量帶來越明顯的冷卻效果，與此同時，有毒物質(zhì)的總產(chǎn)量隨著全氟己酮使用劑量的增加而快速增加，雖然更高劑量的全氟己酮具有更長時間和更有效的抑制作用，但同時會對系統(tǒng)產(chǎn)生更高的毒性。

上述3種氣體滅火劑中，全氟己酮和七氟丙烷都表現(xiàn)出快速撲滅電池外部明火的能力，其中全氟己酮具有較好的冷卻能力，對單電池具有一定的冷卻效果，但是對于鋰電池模組的冷卻效果略顯不足，尚不能完全阻止熱失控在電池模組內(nèi)的傳播[37]。

2.3 液體滅火劑

目前，應(yīng)用到鋰電池滅火實(shí)驗(yàn)的液體滅火劑多是水基滅火劑，例如泡沫滅火劑、純水和細(xì)水霧等。除此之外，還有學(xué)者將液氮應(yīng)用到鋰電池的滅火實(shí)驗(yàn)中。

2.3.1 泡沫滅火劑

泡沫滅火劑在電池表面形成的泡沫覆蓋層，可使電池與空氣隔離，同時泡沫中析出的水因吸收熱量而蒸發(fā)并借此降低電池溫度。Andersson等[38]測試泡沫滅火劑對磷酸鐵鋰電池的滅火效果，研究表明：泡沫滅火劑可以撲滅明火，低倍數(shù)泡沫比高倍數(shù)泡沫含水量更高從而具有更好的冷卻效果。李毅等[21]使用3%水成膜泡沫滅火劑成功撲滅鈷酸鋰電池模組外部明火，但在撲滅明火47 s后電池發(fā)生復(fù)燃并劇烈燃燒。雖然泡沫能夠有效包覆電池模組，但是難以滲透到模組內(nèi)部，因此，泡沫滅火劑抑制模組內(nèi)熱失控傳播的效果較差。

2.3.2 水

水具有很高的汽化熱和熱容量，是1種理想的冷卻劑。Russo等[39]測試CO2、泡沫、水和水霧對單個軟包電池的滅火效果，研究結(jié)果表明水和泡沫是最有效的，進(jìn)一步證明滅火劑的冷卻能力是防止鋰電池?zé)崾Э貍鞑ズ突馂?zāi)蔓延的關(guān)鍵因素。Benjamin[40]測試水噴淋系統(tǒng)對鋰電池存儲倉庫火災(zāi)的抑制效果，研究表明：水噴淋系統(tǒng)能夠有效撲滅電池火災(zāi)，然而由于貨物堆積，在水不能浸透的地方存在復(fù)燃現(xiàn)象，但水噴淋系統(tǒng)對其周圍有很好的濕潤效果，能夠防止火向臨近電池存儲箱蔓延。Blum等[41]測試水對全尺寸電動汽車火災(zāi)的滅火效果，結(jié)果表明：水能成功撲滅電動汽車火災(zāi)，而且具有較好的冷卻效果，但為了持續(xù)冷卻電動汽車的電池模組，需要不停地噴水，導(dǎo)致?lián)渚入妱悠嚮馂?zāi)的用水量遠(yuǎn)大于撲滅普通汽車火災(zāi)的用水量。美國危險控制技術(shù)公司(HCT)開發(fā)的F-500微胞囊技術(shù)，即當(dāng)F-500與水以一定比例混合時，可以顯著提高純水的滅火效果，并加強(qiáng)水的滲透能力和冷卻效果。在對比實(shí)驗(yàn)中[42-43]，加入F-500的水溶液比純水表現(xiàn)出更好的滅火和冷卻效果，且用水量更低。

將水霧化形成細(xì)水霧，能夠顯著提升滅火能力。細(xì)水霧滴直徑很小，相對同樣體積的水，其表面積劇增，從而增強(qiáng)熱交換的能力。細(xì)水霧吸收熱量后迅速汽化，使得體積急劇膨脹，通?？蛇_(dá)到約1 700倍，從而降低空氣中的氧氣濃度，抑制燃燒中的氧化反應(yīng)速度，起到窒息的作用，此外，細(xì)水霧還能有效阻斷強(qiáng)烈的熱輻射[44]。Liu等[45-46]先后研究細(xì)水霧對單個18650型鋰電池?zé)崾Э睾?8650型鋰電池模組熱失控傳播的抑制效果。結(jié)果表明：對于單個鋰電池而言，在電池表面溫度達(dá)到臨界溫度之前，細(xì)水霧可以有效地抑制電池的熱失控，當(dāng)表面溫度高于臨界溫度時，熱失控是不可阻擋的，但與不使用細(xì)水霧的電池相比，細(xì)水霧仍能將電池的最高表面溫度降低300 ℃左右，有效緩解鋰電池?zé)崾Э氐臒嵛：?；對于鋰電池模組而言，在細(xì)水霧應(yīng)用期間，最大冷卻速率超過100 ℃/s，熱失控電池表面溫度在5 s內(nèi)下降到100 ℃，其鄰近電池未出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象，表明細(xì)水霧能夠有效地阻止電池模組中的熱失控傳播。Zhang等[47]研究細(xì)水霧對單個和多個21700型鋰電池的滅火效果，結(jié)果表明：細(xì)水霧可以有效撲滅21700型鋰電池明火，足量的水可以有效冷卻電池，阻止熱失控傳播。

細(xì)水霧添加劑能進(jìn)一步提高細(xì)水霧的滅火性能，水溶性鹽類添加劑[48-49]主要通過捕獲燃燒自由基提供化學(xué)抑制；表面活性劑[50]主要通過降低表面張力和增加水的附著力提供物理抑制。Zhu等[51]使用含表面活性劑細(xì)水霧抑制鋰電池?zé)崾Э?，結(jié)果表明：含表面活性劑細(xì)水霧比純細(xì)水霧更快降低鋰電池的表面溫度。Liu等[52]研究KHCO3，K2C2O4，F(xiàn)S-3100和SDBS(C18H29NaO3S)4種添加劑分別對細(xì)水霧的冷卻和抑制效果的影響，結(jié)果表明：含KHCO3和K2C2O4的細(xì)水霧比含F(xiàn)S-3100和SDBS的細(xì)水霧具有更好的冷卻和抑制效果。張青松等[53]在以往研究基礎(chǔ)上配置適合抑制鋰電池火災(zāi)的復(fù)合添加劑，結(jié)果表明：配置的復(fù)合添加劑可以有效增強(qiáng)細(xì)水霧的滅火能力。

2.3.3 液氮

液氮是1種惰性、無色、無嗅、無腐蝕性、不可燃、溫度極低的液體。Huang等[54]首次將液氮用于抑制鋰電池火災(zāi)，研究發(fā)現(xiàn)：液氮可以很好地抑制、延遲鋰電池?zé)崾Э夭⒗鋮s電池，同時隨著液氮應(yīng)用時間的延長，其對電池內(nèi)部的冷卻效果更加顯著。雖然液氮抑制效果顯著，但是相較其他滅火劑而言，液氮由于成本高、危險性大等因素，并不適合大規(guī)模應(yīng)用。

綜上所述，具有高效冷卻能力的滅火劑能迅速冷卻電池表面，進(jìn)而抑制電池內(nèi)部的鏈?zhǔn)椒纸夥磻?yīng)。所以冷卻效果好的滅火劑表現(xiàn)出更好的抑制效果，其中細(xì)水霧滅火技術(shù)具有顯著優(yōu)勢，這已在眾多對比實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)[21,27,29,39]。細(xì)水霧滅火是綜合化學(xué)反應(yīng)、流體流動、傳熱、傳質(zhì)等物理化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過程[55]，然而，目前對細(xì)水霧特性的研究主要集中在宏觀層面，還應(yīng)從速度場、雷諾數(shù)變化、氣流場等微觀角度進(jìn)一步揭示其滅火過程及機(jī)理。不同細(xì)水霧特性表征參數(shù)，如霧動量、粒徑和流量等，其對鋰電池火災(zāi)抑制效果的影響規(guī)律也有必要進(jìn)行深入研究。添加劑可以有效提高細(xì)水霧的滅火性能，但應(yīng)從滅火能力和是否存在不良抑制等方面綜合選擇添加劑。雖然純水被證實(shí)對單電池的熱穩(wěn)定性和電化學(xué)性能影響不大，但具有腐蝕和導(dǎo)電特性的NaCl溶液會對電池造成嚴(yán)重?fù)p壞[56]，添加劑應(yīng)該避免選擇此類材料。在高壓系統(tǒng)中，水下高溫電弧會熔化電池電極或外殼，并引燃泄漏的電解液，導(dǎo)致熱失控[57]。電池的活性材料還會與水反應(yīng)生成一些危險氣體，如HF[58]，H2[33]等。經(jīng)水浸泡的電池的著火行為也會發(fā)生變化[59]。但目前水對電池的影響研究主要針對單電池，而電池模組具備更高的電壓、容量和比能量等，在實(shí)際滅火過程中，含水滅火劑是否存在更大的潛在危害或是否會對臨近未熱失控的電池模組造成嚴(yán)重?fù)p壞，仍不得而知，因此，有必要對其進(jìn)行深入研究。

2.4 協(xié)同滅火劑

Liu等[52]提出集快速滅火和高效冷卻為一體的滅火策略，即全氟己酮與細(xì)水霧協(xié)同作業(yè)。在火場中，細(xì)水霧難以第一時間穿透火羽和煙氣到達(dá)火焰根部和電池表面，導(dǎo)致滅火效率有所下降。全氟己酮可以迅速撲滅明火，便于細(xì)水霧接觸電池，進(jìn)而冷卻電池。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：全氟己酮與細(xì)水霧的協(xié)同作業(yè)比單一滅火劑具有更好的滅火和冷卻效果。考慮到全氟己酮成本較高，Zhang等[34]在后續(xù)工作中，又從滅火效果、冷卻效果和經(jīng)濟(jì)效益角度綜合比較CO2、七氟丙烷、全氟己酮3種氣體滅火劑與細(xì)水霧協(xié)同作業(yè)對磷酸鐵鋰電池火災(zāi)的抑制效果，CO2與細(xì)水霧組合具有良好的滅火效果和冷卻效果，可以考慮用于撲滅磷酸鐵鋰電池火災(zāi)。

3 展望

鋰電池滅火技術(shù)相關(guān)工作遠(yuǎn)未完成，未來研究應(yīng)更貼近實(shí)際工程應(yīng)用，針對目前研究現(xiàn)狀和不足之處，提出以下4點(diǎn)看法：

1)鋰電池火災(zāi)會產(chǎn)生大量有毒煙氣，現(xiàn)有研究大多從滅火效率和溫度方面分析滅火劑的抑制效果，但對系統(tǒng)毒性的影響研究較少，特別是撲滅外部明火后，電池“陰燃”階段的系統(tǒng)毒性變化規(guī)律研究。同時，滅火劑在對鋰電池火災(zāi)抑制過程中，與電池活性材料可能發(fā)生的物理、化學(xué)反應(yīng)和不良抑制作用也有必要進(jìn)行深入研究。因此，未來研究應(yīng)從滅火效率、冷卻能力、毒性影響、抑制機(jī)理和有無不良抑制作用等角度綜合評估滅火劑的有效性。

2)以往的研究大多集中在單體電池或小電池模塊上，而在實(shí)際工程應(yīng)用中，多是將大量單體電池通過串、并聯(lián)形成鋰電池模組作為能量載體使用，而且串、并聯(lián)對模組內(nèi)熱失控的傳播有明顯影響[60-61]，模組具有更大的火災(zāi)危險性，這就對滅火技術(shù)提出了更高的要求。因此，大型電池模組的火災(zāi)抑制測試需要引起更多關(guān)注。工業(yè)界與學(xué)術(shù)界應(yīng)密切合作，加大對大規(guī)模串、并聯(lián)鋰電池模組熱失控和火災(zāi)抑制方面的研究力度。

3)目前大多研究的實(shí)驗(yàn)條件為常溫常壓，且滅火劑直接作用于電池上。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，鋰電池往往處于復(fù)雜多樣的運(yùn)行環(huán)境中，如電動汽車、儲能電站、電動船舶、航空貨運(yùn)等，有必要針對特定的應(yīng)用場景開展火災(zāi)抑制研究，研究滅火劑在不同通風(fēng)條件、障礙物、低壓甚至非定常壓等環(huán)境下的抑制效果和應(yīng)用方案。

4)控制鋰電池?zé)崾Э匦袨榈臄U(kuò)大化是消除鋰電池火災(zāi)甚至爆炸隱患的有效途徑之一。當(dāng)鋰電池處于危險狀態(tài)下時，越早采取措施，越容易控制風(fēng)險。鋰電池滅火技術(shù)不應(yīng)僅依賴于適合的滅火劑，還應(yīng)包括更快、更精確的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，二者相互配合，做到早期預(yù)警、早期防控。

4 結(jié)論

1)CO2、七氟丙烷、全氟己酮等氣體滅火劑能撲滅鋰電池外部明火，但不能有效降低電池的溫度。固體滅火劑比熱容很低，缺乏冷卻能力。這些滅火劑在撲救鋰電池火災(zāi)時存在用量大、時間長、易復(fù)燃等缺點(diǎn)。

2)液體滅火劑相較于氣體和固體滅火劑，具有優(yōu)異的冷卻效果，對鋰電池火災(zāi)表現(xiàn)出較好的抑制效果。其中，含水滅火劑具有高潤濕性、高比熱容、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是目前用于撲滅鋰電池火災(zāi)的推薦滅火劑。然而，含水滅火劑的適用性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

3)迫切需求開發(fā)1種滅火速度快、高比熱容、絕緣性強(qiáng)、消煙性能好和對環(huán)境友好的滅火技術(shù)，這對鋰電池?zé)岚踩哂兄匾饬x。