2024.08.26 13:00

電動車自燃事件頻傳!鋰電池安全問題引關注,如何預防與應變?

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隨著電動車(EV)在全球市場的快速普及,鋰離子電池的使用越來越廣泛。然而,隨之而來的是鋰離子電池火災的潛在風險。儘管電動車的鋰離子電池被設計得非常安全,但當發生火災時,其破壞性和難以撲滅的特性,仍然令許多人擔憂。

鋰離子電池火災的成因

鋰離子電池因其高能量密度和可重複充電的特性,廣泛應用於電動車、智慧型手機和筆記型電腦等電子設備中。然而,這些優點也意味著在某些條件下,鋰離子電池可能會發生過熱,並進而引發火災。這種過熱的過程稱為「熱失控」(Thermal Runaway),可能由於電池內部短路或外部損壞而引發。

在一些情況下,使用者行為也可能是觸發火災的原因。例如,過度充電或物理損壞電池,都可能導致鋰離子電池發生熱失控。此外,一些較大型的鋰電池,例如特斯拉設計的Megapack,在電力儲存和穩定電網方面發揮了重要作用,但當這些大型電池發生火災時,其威脅性和難以撲滅的特性也更加明顯。

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鋰離子電池火災的強度與持續性

鋰離子電池火災之所以如此猛烈且持久,主要歸因於其內部的化學反應。當鋰離子電池發生熱失控時,電池內的電解質會蒸發並產生易燃氣體,這些氣體在高溫下會引燃,進而引發連鎖反應,使火勢迅速蔓延到電池的其他部分。這種火災往往難以撲滅,並可能持續燃燒數小時甚至數天。

鋰離子電池火災主要由以下因素引起:

  1. 熱失控:當電池過熱時,可能觸發化學反應,導致熱失控。
  2. 內部故障:如內部短路等問題可能引發火災。
  3. 外部損壞:如碰撞或不當使用造成的物理損傷。
  4. 製造缺陷:極少數情況下,電池製造過程中的缺陷可能導致火災。

鋰離子電池火災還伴隨著有毒氣體的釋放,如一氧化碳、氫氟酸和氯化氫等。這些氣體不僅對環境有害,對人體健康也有嚴重的威脅,尤其是在封閉空間中,這些有毒氣體更容易積聚並導致中毒。

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如何應對鋰離子電池火災

當鋰離子電池火災發生時,許多人的第一反應可能是使用水來滅火。然而,這種做法不僅可能無效,還可能加劇火勢。這是因為水與鋰接觸後會產生氫氣,這是一種極易燃燒的氣體。因此,使用水來滅火可能反而會引發更嚴重的火災。

對於鋰離子電池火災,專家建議使用專門設計的D類滅火器,這些滅火器中通常包含氯化鈉粉末或加壓氬氣等物質,這些物質可以有效抑制固態鋰金屬電池的火災。氯化鈉,俗稱食鹽,在高溫下會融化並形成一層隔絕氧氣的外殼,進而抑制火焰。同樣,氬氣是一種惰性且不可燃的氣體,能透過窒息氧氣來滅火。

在一些情況下,專家甚至建議讓鋰電池火災自行燃燒,尤其是在無法安全撲滅火災的情況下。這種策略的背後原因在於鋰電池火災的長時間燃燒特性,通常需要多達數十倍於普通汽車火災的水量才能完全撲滅。此外,電池火災還可能在燃燒後重新點燃,因此在火勢減弱或暫時熄滅時,不應靠近或重新進入車內取回物品。

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遇到電動車起火,請遵循以下步驟:

  1. 立即停車:找一個安全的地方靠邊停車。
  2. 關閉引擎:確保車輛完全關閉。
  3. 迅速撤離:所有乘客應立即離開車輛,不要停留取回個人物品。
  4. 保持距離:遠離起火車輛至少30公尺。
  5. 報警求助:撥打緊急電話,請求消防部門協助。
  6. 等待專業人員:切勿自行嘗試滅火,等待消防人員到場處理。

預防鋰離子電池火災的措施

儘管鋰離子電池火災的風險無法完全消除,但我們可以透過一些措施來降低這種風險。首先,對於電動車主來說,了解並定期檢查電動車的安全功能是非常重要的。許多現代電動車都配備了先進的電池管理系統(Battery Management System, BMS),該系統能夠監控電池的各個單元,並在出現異常時發出警報。

其次,使用者應避免過度充電或使用不合規的充電設備,這些行為可能增加電池過熱的風險。若發現電池異常發熱或出現異常氣味,應立即停止使用並尋求專業技術人員的檢查。

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最後,在發生火災時,應該立即撤離現場,遠離燃燒的電動車或電池,並及時報警尋求專業救援。切勿嘗試自行撲滅火災,這樣做可能會導致更大的危險。

鋰離子電池火災給消防人員帶來了新的挑戰:

  1. 大量用水:相比傳統車輛火災,撲滅電動車火災可能需要多達40倍的水量。
  2. 特殊滅火劑:對於某些類型的鋰電池,可能需要使用D類滅火器或乾粉滅火器。
  3. 長時間監控:即使火勢被控制,消防人員仍需長時間監控,防止再次起火。

更安全的電池技術

隨著科技的不斷進步,新的電池技術正在開發中,例如固態電池。這種電池相比傳統的鋰離子電池,具有更高的熱穩定性,因為它們不含液態電解質,進而減少了火災風險。然而,儘管固態電池在小型電子產品中已有應用,但在大規模生產和應用於電動車中仍面臨挑戰。

總之,鋰離子電池火災雖然罕見,但一旦發生,其破壞性和難以撲滅的特性不容小覷。了解火災的成因、適當的應對措施以及未來的技術發展方向,有助於我們更好地應對和預防這一潛在風險。隨著更多安全技術的引入和普及,我們有理由相信,未來的電動車將會更加安全可靠。

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