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电动汽车动力电池组火灾预防及对策 摘要：电动汽车动力电池作为新能源发展应用重要组成，不仅在很大程度上节省传统能源，同时减少尾气排放，保护生态环境本文结合动力电池组火灾为核心，详细分析火灾特点，认识到火灾属性与类别，制定行之有效的预防策略，目的在于提高动力电池组的安全性关键词：电动汽车;动力电池组;火灾预防;磷酸铁锂电池电动汽车是新能源研究的重要对象，也是生态可持续发展的新方向电动汽车运行主要动力在于动力电池组作为国家重点扶持项目，电动汽车很大程度上改变了我国的能源结构但是实际应用中却频繁出现动力电池组火灾现象，威胁到电动汽车运行安全，为大众带来安全风险针对这种情况，必须加大对电动汽车动力电池组火灾研究力度，做好火灾预防工作，保障电动汽车运行安全一、电动汽车动力电池组火灾特点分析电动汽车动力电池组火灾预防以及安全防护对策的完善，必须更深入、全面地了解电动汽车动力电池组火灾特点，这样才能保障安全防护对策的有效性一）燃烧速度快、温度高电动汽车动力电池核心为锂离子，实际使用中，温度会对存储性能、循环性能、使用寿命等造成影响，温度过高或者过低，电池的使用容量、残余容量、恢复容量都会发生变化。

大倍率充电会产生过多热量，破坏电池热平衡，不能及时将化学反应放出热量迅速疏散，就会引发热失控现象一旦出现热失控，电池起火，燃烧速度非常快，并伴随大量易燃气体，迅速升高燃烧温度2019年4月22日上海一小区地下车库内特斯拉突然自燃起火事发当地政府部门、物业居委、消防部门，以及涉事车主和特斯拉方面在内，进行了非公开磋商，并给出了调查报告，认定起火部位位于车辆底盘电池系统第15、16号模组处，起火原因为电池故障起火根据电动汽车火灾事件统计数据显示，过去8年中，国内新能源车着火事件中与动力电池相关案例为92例，占比高达86%，直指电动汽车上化学性质最活跃的锂离子动力电池锂电池燃烧过程中会喷射易燃气体，喷射距离≥6m，并迅速散射到周围电动汽车动力电池组中锂电池燃烧温度>926℃，而普通汽油燃烧温度为389℃，增加了消防难度[1]锂电池热失控状态中，SEI膜被迅速分解，锂电池中的正极与负极、电解液等发生明显氧化还原反应，部分铜箔被融化，这期间的温度甚至超出铜熔点≥1083℃在这种条件下，化学反应速度明显加快针对锂电池中电芯燃烧试验发现，一旦出现明火，产生较大火焰到完全熄灭，间隔时间仅为7s，由此可见动力电池组燃烧速度之快[2]。

二）动力电池组火灾伴随中毒、爆炸、触电风险动力电池组火灾一直困扰着电动汽车的发展研究，结合对动力电池组燃烧研究发现，其核心锂离子比较活跃，若在空气中暴露，与空气中的氧气产生化学反应，并释放出大量热量，温度变化明显，甚至出现燃烧或者爆炸锂电池应用中如果出现燃烧现象，直接接触到空气氧气，经过氧化反应产生甲苯、氟化氫、苯乙烯等有毒气体，若长期不散去，致使人体出现不同程度的中毒现象，这方面也为消防处理以及人员救助带来很多不便[3]电动汽车运行主要动力便是动力电池组，电动汽车系统结构运行离不开直流电、交流电，这些电压标准非常高，远超过人体接受范围一旦电动汽车出现漏电或者其他电流现象，都会为驾驶人员带来生命威胁，加剧电动汽车动力电阻火灾现象[4]三）动力电池组火灾处理标准严格电动汽车作为国家大力发展的新能源产业，电动汽车安全问题一直备受关注动力电池组起火，传统灭火技术不能满足灭火要求，因此需创新灭火技术但是新型灭火技术的应用很多方面还不够成熟，所以在电动汽车动力电池组火灾处理中经常出现各种意外动力电池组最显著灭火关键便是绝缘剪，其特点为耐高压动力电池组一旦出现火灾，锂电池燃烧温度迅速上升，短时间温度以达到2000℃，常规灭火器具无法中断锂电池中的氧化还原反应，最终错过最佳灭火时机[5]。

2018年一起电动汽车火灾中，消防部门接到消息迅速出动，待明火消灭完毕，动力电池组再次起火，出现这种现象的主要原因为新的灭火技术应用不够成熟，火灾扑灭不够彻底，安全隐患发现不及时，引发二次起火二、动力电池火灾分类动力电池组的核心为锂电池，根据GB/T4968-2008《火灾分类》对火灾进行了明确分类具体包括A、B、C、D、E、F六类其中固体物质火灾为A类;可熔化固体火灾或者液体火灾为B类;气体火灾为C类;金属火灾为D类;带电火灾为E类;烹饪器具火灾，如烹饪油火灾为F类，提前明确火灾类型，这样才能针对性地制定防护方案，科学开展扑救活动锂电池火灾的主要原因在于热失控，与化工反映热失控相似，动力电池组火灾中喷射高压气体，气体携带颗粒具有易燃性，属于喷射火属性，归为C类就目前电动汽车上使用最多的三元聚合物锂电池和磷酸铁锂动力电池来讲，电池破裂导致可燃气体迅速蔓延，接触到空气中的氧气，形成可燃性预混气体，同样属于火灾C类型[6]三、电动汽车动力电池组火灾预防有效措施（一）电动汽车动力电池组火灾处理技术1.灭火药剂的应用结合电动汽车动力电池组火灾特点研究，积极加大灭火药剂研究力度结合当前灭火药剂使用种类可以发现，主要包括干粉灭火剂、细水雾灭火剂、氢氟碳类灭火剂、惰性气体灭火剂以及热气溶胶灭火剂等。

在此基础上还包括新型灭火剂，主要应用于特殊火灾场所因为新型火灾灭火剂很多方面还需要进一步研究，所以灭火效果会出现明显差异，并没有全面性推广使用，最具代表的新型灭火剂为Noveecl1230[7]电动汽车属于新能源发展代表，相对其他产业还处于探索阶段，动力电池组火灾方面处理经验不足，缺乏针对性的灭火计划与具体的灭火剂类型加上这方面的灭火标准与规范性指导文件较少，所以阻碍了灭火剂研究步伐动力电池组出现火灾，第一选择是就近灭火，灭火器是常用选择但是动力电池组火灾属性特殊，必须考虑到周围环境因素以及火灾中会产生的喷射物，还要综合灭火效果等，如此科学选择灭火剂[8]动力电池组火灾必须明确起火原因，不能使用气体灭火剂，如果火灾环境开阔，会对周边环境造成损伤灭火剂的研究，还要考虑到动力电池组燃烧强度变化，以惰性较大类型的灭火剂最佳2.明确动力电池组灭火原则动力电池组灭火原则指导灭火工作的开展动力电池组火灾情况特殊，但是主要原因均为热量增加导致，热失控导致锂电池破裂，与周围氧气发生剧烈氧化反应后出现火灾在灭火过程中，明火扑灭后还要全方面检查，因为热失控反应还在继续，动力电池组极有可能发生复燃针对动力电池组火灾处理，具体原则总结如下：（1）明火迅速扑灭，抑制火灾蔓延速度;（2）控制动力电池组热失控反应速度，将动力电池组资源消耗速度减缓，释放正常反应速率与热量;（3）采取有效措施将动力电池组外部温度降低，持续性向动力电池组外部喷水，控制热失控反应，为灭火营造更多机会与时间。

3.动力电池组灭火策略动力电池组灭火策略的制定，综合动力电池组火灾特点，加大对火灾特点的研究，归纳为主动式喷射火、被动式预混气体火两者虽然在起火形式上存在差别，但是灭火措施相同综合动力电池组起火特点，一旦发生火灾，最强状态为起火初期，气压迅速升高，起火打破临界点，因为周围属于密闭空间，所以存在爆炸的风险根据“预先抑制-早期喷放”原则，动态监测电动汽车动力电池组状态，及时对动力电池组热失控进行检查，如电动汽车动力电池组散发异常气味或者出现烟雾等，根据GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》《电动客车安全技术条件》的规定第一时间报警，及时喷射灭火剂，调整周围环境的惰性，降低明火出现概率若动力电池组起火处于开放环境，那么必须采取降温性灭火剂降温，及时分离起火电池，可以采取沙子覆盖的方式，以此达到抑制动力电池组起火范围的目的二）动力电池组火灾救援注意事项动力电池组一旦发生火灾，火势蔓延迅速，如果不能及时扑救，会造成极大损失动力电池组火灾救援主要包括警戒、防护、断电等注意事项针对动力电池组火灾情况，及时调整车辆档位，利用紧急制動器以及固定装置及时固定车辆，避免火灾处理中出现车辆滑动做好车辆气体检测，了解周围环境气体后制定防护方案。

消防人员必须穿戴专业呼吸防护服，并做好防触电处理进入灭火现场之前再次检查防护用品与灭火设备提高对防触电的重视，及时将电动车辆断电，否则不允许进行破拆专业手段灭火后，及时切断电源控制线与保险丝，屏蔽车辆钥匙，时刻保持警戒状态，反复检查后拆除动力电池组四、结语综上所述，电动汽车为新能源产业发展带来更多机会，我国对电动汽车研究生产非常重视动力电池组火灾的预防与处理是改善电动汽车动力电池组不足，优化升级的重要前提制定完善的动力电池组火灾预防方案，综合火灾处理注意事项，保障电动汽车动力电池组安全参考文献：[1]蒋祥林.电动车火灾现存问题分析与对策研究[J].今日消防，2019，4（10）：52-53.[2]姬留新，彭雨婷，夏德行.电动汽车动力电池系统热失控预防措施研究[J].汽车世界，2019，000（020）：27-28.[3]张少禹，董海斌，李毅，等.一种电动汽车锂离子动力电池箱灭火机构及实现方法，CN109045517A[P].2018.[4]曹王欣，刘东梅，马洋洋，等.探析电动汽车动力电池系统发展瓶颈与对策[J].南方农机，2019，50（09）：113.[5]赖沛清.电动汽车动力电池应用的安全性提升策略研究[J].低碳世界，2020，010（004）：52，54.[6]付晋，雍艾华，黄勇.电动汽车锂电池灭火技术研究[J].消防科学与技术，2020，039（003）：374-377.[7]龚益民，刘军良，高俊伟.电动汽车动力电池组灭火装置的设计与研究[J].工业控制计算机，2018.[8]刘木林，卜凡涛，林辉，等.电动汽车动力电池热失控过程分析及预警机制设计[J].汽车实用技术，2020（5）：15-17. -全文完-。