如何安全有效地扑灭锂电池火灾

2025 年 6 月 11 日

潘李博士

湖北大学理学博士，中南大学材料科学与工程博士后。长期从事高性能电极材料、防爆电池、低温电池等领域的研究，具有扎实的科研基础和丰富的实践经验。

锂电池火灾因其频繁发生和严重程度日益令人担忧。与燃气火灾相比，这类火灾通常需要十倍于灭火用水量才能扑灭。在纽约等大城市，仅六年时间就发生了660多起涉及锂电池的事故，造成12人死亡，260多人受伤。应急响应人员必须应对以下挑战：重燃和热失控适当的培训和规程对于安全至关重要。您需要迅速且明智地采取行动，以防止灾难性的后果。

快速回答

串联和并联电池连接方式会改变电压和容量，但同时也提高了安全要求。务必使用匹配的电芯，并进行适当的均衡、安装保险丝、绝缘材料和电池管理系统 (BMS) 保护。错误的接线会导致过热、反向电流、短路或电池组故障。

关键精华

尝试扑灭锂电池火灾前，请先检查情况。注意安全，佩戴安全装备，避免吸入有害气体。
根据电池类型使用合适的灭火器。对于锂离子电池起火，请使用ABC或干粉灭火器。对于锂金属电池起火，请使用D类灭火器。
灭火后，请留意周围环境。锂电池火灾可能因余热而再次发生。请将工具放在身边，并保持警惕。

第一部分：立即扑灭锂电池火灾

1.1 评估情况并确保安全

锂电池起火时，首要任务是评估情况并确保安全。锂离子电池可能发生热失控，这是一种危险的连锁反应，会导致高温、喷射火焰甚至爆炸。在尝试灭火之前，请评估周围环境。识别可能加剧风险的潜在危险，例如易燃材料或密闭空间。

如果火势较小且已被控制，您可以采取灭火措施。但是，对于较大的火灾或涉及多个电池组的火灾，请立即疏散现场并联系紧急服务部门。务必佩戴个人防护装备 (PPE)，例如手套和护目镜，以保护自己免受氟化氢和二氧化碳等有毒气体的伤害。这些气体在热失控过程中释放，会对健康造成重大风险，尤其是在封闭空间内。

提示： 在附近放置一个防火容器，隔离过热的电池。此预防措施可以防止火焰蔓延，降低爆炸风险。

1.2 锂离子电池火灾推荐使用的灭火剂

选择正确的灭火剂对于阻止锂离子电池有效灭火。锂离子电池火灾属于B类火灾，涉及易燃液体。对于这类火灾，标准ABC灭火器或干粉灭火器非常有效。清洁剂灭火系统因其快速起效和不导电的特性，也提供了可靠的解决方案。这些系统可在十秒内扑灭火灾，不留残留物，并且环保，符合NFPA 2001和NFPA 12标准。

对于与水剧烈反应的锂金属火灾，D类灭火器至关重要。这些灭火器含有碳酸钠或石墨粉等特殊灭火剂，用于抑制和冷却火势。下表总结了科学研究的结果有效灭火剂：

学习领域	发现
Majeed等人（2024）	强调锂火灾中灭火剂的设计原则。
袁等人。（2021）	评估了用于锂离子电池火灾的各种灭火剂。
Babushok等人（2017）	发现碳酸二钾比碳酸氢钾更有效。
van Wingerden等人（2023年）	建议的气溶胶尺寸会影响抑制效果。

1.3 锂电池火灾扑灭分步指南

请按照以下步骤安全有效地扑灭锂电池火灾：

识别火灾类型： 确定火灾涉及的是锂离子电池还是锂金属电池。这一区别将有助于您选择灭火剂。
使用适当的灭火器： 对于锂离子电池火灾，请使用标准干粉或ABC灭火器。对于锂金属火灾，请使用D类灭火器。
使用抑制剂： 使用泡沫，例如水成膜泡沫 (AFFF)，来抑制火焰并防止复燃。或者，使用干粉化学药剂，例如碳酸氢钠或碳酸氢钾，来中断化学反应。
冷却设备： 如果火势较小，请用水或不含酒精的液体冷却过热的设备。持续冷却至少15分钟，以防止热失控。
监测再点火： 锂离子电池起火可能因余热而复燃。扑灭火焰后，请密切监视现场并准备好灭火工具。
必要时撤离： 如果火势蔓延或无法控制，请立即撤离并拨打紧急服务电话。

注意： 美国联邦航空管理局的测试表明，水可以有效扑灭锂离子电池中燃烧的电解质，并阻止热失控蔓延。然而，仅靠水可能不足以扑灭更大规模的火灾。

遵循以下步骤，您可以扑灭锂离子电池火灾，同时最大程度地降低您和他人的风险。始终将安全放在首位，并使用最有效的电池灭火剂。

第二部分：锂离子电池起火为何危险

2.1 了解锂离子电池的热失控

热失控是锂离子电池最严重的安全隐患之一。当内部损坏或外部因素（例如过热或机械损伤）导致温度快速升高时，就会发生这种现象。热量会引发连锁反应，释放易燃、有毒气体、烟雾，甚至爆炸。

机械损伤，例如刺穿或挤压，都可能引发锂离子电池的热失控。内部损坏会产生热量，并可能升级为泄漏、燃烧，甚至引发锂离子电池全面起火。更大的电池，例如电动汽车中使用的电池，则构成更大的风险。它们在热失控过程中会释放出足够的气体，从而造成结构损坏或严重伤害。

发现	描述
爆炸危险	当锂离子电池发生故障时，热失控气体的积聚会造成爆炸危险。
电池尺寸影响	较大的电池（例如电动汽车中的电池）会产生足够的气体，从而损坏建筑物并造成人员受伤的风险。
数据可用性	公众可以通过在线存储库访问这些数据。

了解热失控对于降低锂电池起火风险至关重要。通过识别触发因素，您可以采取主动措施，防止这些危险的连锁反应。

2.2 易燃气体和复燃风险

锂离子电池起火会释放易燃有毒气体，包括氟化氢和一氧化碳。这些气体不仅会助长火势，还会造成严重的健康风险。在密闭空间内，这些气体的积聚可能导致爆炸或窒息。

复燃是另一个重大危险。即使锂离子电池火灾看似已扑灭，余热仍可能导致火灾复燃。因此，监控受影响区域至关重要。您应始终在附近放置灭火工具，并密切关注阴燃或冒烟的迹象。

提示： 灭火后彻底通风，以驱散有害气体并降低爆炸风险。

2.3 锂离子电池火灾扑灭挑战

扑灭锂离子电池火灾面临着独特的挑战。这类火灾需要强力冷却来控制热失控产生的热量。标准灭火器可能并不总是足够，尤其是对于较大的火灾。此外，复燃的风险使灭火工作更加复杂。

消防员面临几个障碍，包括：

火灾扑灭后存在复燃风险。
易燃和有毒气体的潜在化学物质暴露。
复杂的车辆设计阻碍了电池组的使用。

为了应对这些挑战，专家建议建立安全区，实施先进的冷却技术，并与制造商合作改进消防策略。此外，对应急响应人员进行培训，并让其熟悉电动汽车停机程序，也能提高锂离子电池火灾事故中的安全性。

通过了解这些挑战，您可以更好地准备和应对锂电池火灾，最大限度地降低生命和财产风险。

锂电池火灾需要迅速采取行动并使用正确的灭火剂，以最大程度地减少损害。有效的灭火技术依赖于以下机制：氧置换、隔热和气体阻断。下表重点介绍了这些功能：

功能	描述
氧气置换	覆盖火灾负荷，取代氧气并切断火中的燃料。
相变与隔离	在约 1500°F 时熔化，起到散热器的作用并在火周围形成坚硬的外壳。
可燃气体破坏	将可燃气体分解成更小的浓度，降低可燃性。
火灾气体的吸收性	与易燃分子结合，限制其对点火或毒性的贡献。