Page 43 - 消防月刊2021年3月

】 工 【 作 探 討
在鋰離子電池中一定會存在的失效風險， 三、外部高溫
稱之為熱失控（thermal runaway）。熱失控主
由於鋰離子電池結構的特性，在遇高溫情況
要是因電池內部異常，造成溫度上升的一連串反
下內部構造、電解液會發生反應，並造成一連串
應。目前鋰離子電池中常見的的電解液是以鋰鹽
化學反應，多種反應導致大量熱量產生。隔膜融 Work Discussion
加上有機溶劑所組成，具有揮發性高、閃點低及
化進而導致電池內部短路，眾多能量的釋放又增
易燃燒等特性。當受衝撞或因變形引起的內部短
加電池內部熱量產生。這一連串的作用，最終導 鋰 談 淺 離 池 電 子
路及過充等種種因素，便會產生大量的熱，導致 109
致防爆膜破裂，電解液噴出，發生起火燃燒。 析 國 火 年 全 計 分 災 統
電池溫度上升且高達一定溫度時，產生一系列的
四、電池過充
分解反應，使電池的熱平衡遭受破壞。當釋放出
的熱無法即時溢散時，便會加劇反應的進行，並 電池過充將使電池內部產生化學變化，並長
引起一連串的放熱反應，溫度急劇升高，導致電 出樹枝狀結晶，穿破隔膜使正負極短路，緊而導
池燃燒，嚴重時甚至發生爆炸，此現象即是「熱 致產生一系列化學變化而起火燃燒。
失控」。
因此，經由上述常見導致危害的因素中，
鋰離子電池熱失控原因主要集中在電解液 當鋰離子電池如發生爆炸燃燒時，如以一般火災
對於熱的不穩定性，而常見導致的因素如下： 方式滅火，則容易引起周遭鋰離子電池的連鎖反
應，進而產生大規模的災害。
一、內部短路

由於電池的濫用，如掉落、擠壓、撞擊、過 需具備的個人防護裝備及搶救滅火方式
充過放導致內部的枝晶與電池生產過程中的雜質
由於鋰離子電池使用已經深入在民眾日常
灰塵等，將惡化生成刺穿隔膜，產生微短路，電
生活中，不管是手機、電腦、汽車、機車等移動
能量的釋放導致溫升，溫升帶來的材料化學反應
式型態；或是充電站、換電池站、儲能櫃等固定
又擴大了短路路徑，形成了更大的短路電流，這
式型態，都是消防人員可能會面臨到的危險，如
種互相累積的互相增強的破壞，導致熱失控。
何小心謹慎應對將是消防人員的一大課題，下述
為建議方式：
正極
一、適當的裝備

隔膜 由於鋰離子電池燃燒甚至爆炸，過程中會產
生對於人體有腐蝕性及有毒性等危害氣體，危害
負極 到第一線消防人員之皮膚或呼吸道等粘膜組織，
另外也有可能有觸電的風險，所以全套 PPE（消
樹枝狀結晶
防帽、面罩、空氣呼吸器、頭套、消防衣、消防
圖三、因內部結晶導致隔膜破損，進而引發化學反應示意
褲、手套、消防鞋）是必備的裝備，並且要於危
險發生前，完成正確的穿著並且先與鋰離子電池
二、外部短路
保持適當的安全距離，評估現場環境才能防止不
外部短路最常因在人為操作不當而產生，由
必要的傷害。搶救過程中，消防人員待命區域的
於外部短路造成電池放電電流過大，易使電芯發
選擇也是一大課題，需選擇相對高處且上風處，
熱，而高溫則會使電芯內部的隔膜損壞，造成內
避免有毒救災廢水與有毒氣體危害待命人員。
部短路，因而燃燒爆炸。

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