锂离子电池火灾调查办法研究

杨振凯 钱正源

摘要：锂离子电池是现代应用较为广泛的一种电池类型，也是火灾多发高发的领域之一，笔者依据多年火灾调查经验，提出了锂离子电池火灾的调查方式。主要包括场外询问、外因调查以及物证提取等多种方式，也可以对锂离子电池中的残骸结构进行分析，这样能够建立完善的锂离子电池火灾物证鉴定技术，为消防机构火灾调查人员开展锂离子电池相关火灾调查提供相应的参考。

关键词：电池火灾;现场调查;方法研究;火灾鉴定

锂离子电池是我国近年来小型数码电子产品以及便携式电动工具的主要电池类型，这种电池在我国电动汽车以及航空航天领域获得了极为广泛的应用。随着近年来我国人群对环境安全的重视以及新能源产业的投入不断增加，锂离子电池已经在我国更多的行业得到了广泛的应用。但随着锂离子电池存量的不断增大，锂离子电池引发的火灾已经成为了现代人群安全关注的重点内容。包括三星note7手机电池起火爆炸事故、惠普笔记本电池起火事故以及日本航空公司波音787客机电池起火事故。这些事故都在一定程度上影响了我国的锂离子电池合理应用，故而做好锂离子电池的火灾安全分析是保證我国锂离子电池合理应用的关键。

一、起火时的现象

在现代锂离子电池起火模拟实验中发现锂离子电池在出现热失控时，尤其是其中钢壳的18650型锂离子电池，在发生热失控时，都会有一个明显的电池内部气体泄漏的声音，通常情况下来说这种声音表现极为剧烈，可能会发出类似于爆炸的声音，除此之外，大部分的锂离子电池在起火时，都会出现高温可燃性气体喷出的状况，而锂离子电池内部的诸多物质都会被喷射到较远的位置形成几个位置同时起火的现象。

所以在进行现场调查时，可以询问当事人看到和听到的状况。如果火灾现场仅仅只有18650型锂离子电池，并且当事人明确表示在火灾发生时仅仅看到有烟、火苗随后听到爆炸声，即可判断火灾引发的因素与锂离子电池内部热失控无较大联系，应当将注意力放置在电气线路短路等其他因素分析中。

二、电池放置环境

在进行锂电池火灾原因的调查时，需要询问周围的相关目击证人，并观察周围的现场痕迹，研究锂电池在起火时周围的环境状况，并且根据当地的气候特征分析锂电池是否在放置过程中接受过高温灼伤或者机械损伤。

充电宝、手机等日常可见的电池用品，往往都容易被放置在暖气或其他具有一定温度的表面上，也有可能掉入沙发角落等无法进行有效散热的地方，甚至还有部分锂电池在起火时被放置于汽车前风挡内接受高温暴晒，这些状况都可能导致锂离子电池内部的隔膜过热分解而引发内部短路，进而引发锂电池出现内部热失控的状况而导致起火。

纯电动汽车等大型用电设备，在应用过程中，每一个电池都属于一个发热体，由于内部的电池数量较多，就会导致部分电池的环境温度异常升高而引发热失控。故而在进行这类火灾的研究调查时需要重视电池的数量以及排布状况是否能够进行有效的散热，如果起火点确定在电池舱的内部位置而并非表面，则需要更细致的研究锂电池的运行环境，在应用时是否存在过热的现象。

三、机械损伤

锂电池在运行过程中需要良好的运行环境。如果受到相关的机械损伤，就有可能导致锂电池的运行状况受到影响，所以通常情况下来说，需要做好锂电池的机械损伤分析。锂电池火灾，如果在调查过程中并无短路或其他影响因素，就需要考虑锂电池在运行前是否存在磕碰或脱落的状况，判断电池的保护机制是否到位，了解在不同的环境下，锂电池是否会出现脱落的情况。询问锂电池的相关应用人员，在出现火灾前，锂电池是否出现碰撞或磕伤的情况。询问锂电池的使用人员在出现火灾前，锂电池是否与其他坚硬且锐利的物品有磕碰现象。

除此之外，设备的使用状况和震动也可能引发某些位置的导体接触不良，导致锂电池无法正常运行，致使锂电池运行期间内部发生过热的情况，而过热可能直接导致火灾的发生，也有可能引发电池内部过热，导致电池出现热失控的现象。

四、电池的使用历史

模拟实验以及相关调查研究显示锂电池在充电和放电过程中，电池极板上可能会出现金属堆积的情况，而这种金属堆积有可能会出现隔膜刺穿的情况而引发正负极短路。微小的正负极短路会导致电池的性能变差，甚至完全报废;严重的电池短路则有可能导致电池之间形成连锁反应，引发电池内部热失控，出现火灾情况。

反复过充电或过放电，则有可能导致电池内部的隔膜上形成或大或小的缺陷，而这种缺陷的累积则会导致电池出现热失控的风险性大大提高，可能会在下一次充电或使用时引发火灾。

五、结语

锂离子电池起火的因素较多，相关人员在对锂离子起火进行调查时，需要了解多方面的起火原因，并且与相关工作人员交流沟通，在发生火灾后快速明确起火因素，这样有助于解决经济纠纷和社会矛盾纠纷，对于我国和谐社会的建设提供帮助。

参考文献：

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作者简介：

杨振凯（1983.12—），男，汉族，河南周口人，硕士，初级职称，研究方向：消防监督管理和火灾事故调查。