钟韵瑶/ 文

一个周末，搭乘飞机出游，从进机场安检到登机，三道关口的安检员都会问上一句：包里有充电宝吗？可见，移动通信革命使得充电宝成为了人们的必备之物。飞机上，坐在前排的一名女士又因为用充电宝给手机充电，被乘务员婉转地“提醒”了两次。在短短的一个多小时的飞行时间里，“充电宝”出现的频率有点高。这不禁让人想起之前的一则新闻：2 月 25 日，一架从广州飞往上海的航班，在登机过程中，一名乘客携带的行李在行李架内冒烟并出现明火，乘务员用矿泉水喷浇快速灭火，事后查明是行李中的充电宝起了火。
这期，我们就来说说充电宝吧，确切地说应该是锂离子电池——充电宝一般使用的都是普通锂离子电池和高级锂聚合物电芯。需要说明的是，锂离子电池不同于锂电池，最大的区别在于后者组装完成后不需要充电即储有电能。锂电池在充放电循环过程中容易形成锂结晶并造成电池内部短路，所以一般情况下是禁止充电的。

锂离子电池的危险系数有多高

随着各类电子设备的生产运用，锂离子电池已走入千家万户，然而其火灾危险性也逐渐显现，在生产、运输或使用过程中，稍有不当均可能引起起火爆炸，国内外多次发生有影响的火灾事故，并引起相关产品的大规模召回。
2009 年 11 月 7 日发生在加拿大特雷尔市的锂离子电池回收仓库火灾，是迄今为止影响最大的同类火灾事故。发生火灾的仓库建筑面积 6500 平方米，当年 8 月，该公司从美国能源部获得 950 万美元专项补贴，用于研发锂离子电池回收处理技术。火灾时仓库内存有大量各种型号的回收待处理电池，小的有手机、笔记本电脑电池，大的有电动汽车电池等。因火势猛烈，当地政府启动了区域应急联动机制，大火直到次日下午才彻底被扑灭，起因为仓库的锂电池短路引起。
2010 年，美国一快递公司的一架波音 747 货机在迪拜坠毁，原因是装载的锂离子电池起火，为此，美国联邦航空局多次就锂离子电池空运过程中的安全隐患发出警告，国际民航业也对运输锂离子电池提出了严格限制。
2016 年 8 月 19 日晚 10 时许，我国深圳龙岗区坂田雅苑工业园发生火灾，8 个消防中队赶赴现场处置，历时3 个小时扑灭大火。调查结果表明，起火点是一家公司的纽扣电池分装点，当时堆放了 76.5 万个电池，火灾发生后14 家企业受损，6 人被警方依法刑拘。
锂离子电池本身并不是危险品，但是制作过程中的瑕疵，使用时的不当，都会引起事故。从电池的生产环节说起，锂离子电池的加工并不复杂：正负极的极片叠加在一起，中间加入隔膜严格分开，再紧密地卷绕在一起，放入预先加工好的壳体中，注入液态的电解液，并把开口封住。
整个过程中，电池本身并没有电，材料中只有隔膜和电解液是可燃的，但并不易燃，制作工序的风险性不高。但是，电池在出厂前，都会进行充电、搁置和检测等工序，充电之后如果出现短路情况，就会引发自燃现象。
锂离子电池短路可分为内部短路和外部短路。内部短路由产品本身问题引起，如生产环节中正负极片上沾染的灰尘使得隔膜不能有效分隔正负极或是将隔膜刺穿，导致电池中的电量通过连接点释放大量的热，温度的急剧升高引燃电解液、隔膜等可燃物，待温度上升到一定程度后，正负极物质及铝箔会剧烈燃烧，中心温度上升到 1000 摄氏度以上时，便会发生类似爆炸的现象。
当电池芯外部发生短路，电子组件未能切断回路时，电池芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，电池外壳被撑大。当内部温度达到 135 摄氏度，质量差的隔膜纸无法将细孔关闭，导致电池温度继续升高，更多的电解液汽化，最后将电池外壳撑破，材料发生燃烧并爆炸。
此外，由于锂离子电池结构的特性，隔膜纸、电解液等在高温下都会发生分解反应，解液的分解物还会与正极、负极发生反应，电芯隔膜将融化分解，多种反应导致大量热量产生。因此，外部高温是除了短路造成电池燃烧起火的另一重要因素。
对电池生产企业而言，最大的危险在于可能引起内部短路的制造瑕疵，为了避免这类缺陷，企业需要具有良好精度的加工设备，并在低湿度、低粉尘的环境下生产，并在各个工序上进行完整的监控和检测，未出厂的带电电池必须独立存放于防火的隔间内，并加装监控设施以及烟感和喷淋等自动灭火装置。

谁能扑灭锂离子电池火灾

随着电动汽车技术的快速发展，锂离子电池已成为电动汽车、混合动力汽车重要的动力来源。目前锂离子电池市场规模每年扩展 20%，据预测，预计到 2020 年全球市场规模可达 180 亿美元。市场越来越大，可已发生的多起事故不得不引起重视。
据不完全统计，去年上半年，国内外共发生电动汽车起火事故 9 起，涉及 98 辆汽车，从起火原因看，因充电导致起火事故的有3起，成为第一诱因，其次是碰撞和自燃。
从车辆状态看，使用状态中起火的有 4 起，其次是充电状态中起火 3 起，静置状态虽然只发生了 1 起，但涉及的车辆数却是最多的。可以看出，安全问题已渗入到电动汽车的各个环节。
2011 年 5 月以来，美国某汽车公司生产的电动汽车锂离子电池的火灾隐患，引起国际汽车行业和消防界的高度重视。该公司生产的全球首款应用磷酸铁锂离子电池的插电式油电混合动力车，经碰撞测试后获得安全评级，但 3 周后，一辆碰撞试验样车在仓库起火，拆解检验后发现，碰撞实验中，电池舱被钢构件穿透，造成锂离子电池冷却液循环系统损坏，漏液引起电池短路造成火灾。
车辆起火并非电动汽车所独有，但电动汽车的锂离子电池一旦发生碰撞就很可能发生起火甚至爆炸，从目前来看，电池较多、能量密度较高的电动汽车，相比油车碰撞后起火的概率可能更高。
那么电动汽车着火，该如何扑救呢？我们知道，电器起火切不可用水扑救，以免发生触电事故，但是到了锂离子电池这儿，虽然也是带“电”的设备，但干粉灭火器无法应对火灾，灭火需要的恰恰是水，而且是大量的水。2009 年，美国消防协会与能源部曾就锂离子电池火灾扑救做过一项灭火测试，在测试中，水可用来成功地进行灭火，但是当可见的火焰被熄灭、灭火工作暂停后，均发生了复燃，可见电池内部的温度足够高，使得内部的电池发生热失控，后用大量的水才将内部电池的温度降低到热失控温度以下。
新能源汽车的电池一旦着火，最重要的就是给它降温、降温、再降温。2016 年，我国公安部消防局组织23 个新能源汽车和锂离子电池生产企业集中的省、区、市公安消防部队开展了专项调研并组织制定了《新能源汽车火灾扑救规程》《新能源汽车交通事故处置规程》和《锂离子电池生产仓储使用场所火灾扑救安全要点》，其中规定，对无被困人员的新能源汽车，应距离 10 米到 15 米外出水灭火。而对于无法实施断电车辆，且火势对被困人员和救援人员造成威胁时，应视情况对火势进行压制。锂离子电池具备持续放电特性，明火熄灭后，应继续出水对电池组进行持续冷却，并使用测温仪进行监测，直至电池温度降至 160 摄氏度以下，且经评估无燃烧、爆炸等风险。
当然，从安全角度，我们总是希望能防患未然，所以在使用锂离子电池时，应该注意些什么呢？美国交通安全管理局曾给出过以下建议：如使用原装充电器，不要为省钱而购买“二手货”或“水货”，这类电池可能经过维修，不如原装电池可靠；不要将电池置于高温、碰撞等极端环境中，尽量让其处在一个稳定的环境中；还有别尝试改装手机、电脑等电子设备，以免破坏设备的安全性能。