锂离子电池全生命周期消防安全事故处置

孔纯放武卫忠锂离子电池全生命周期消防安全事故处置锂电池产品全生命周期着火事故处理建议锂离子电池失效原理锂电池产品结构锂电池应用锂电池产品爆炸伤害、产氢计算分析01锂电池应用锂电池应用锂电池的应用4锂离子电池分类泄压阀类别特点说明按使用领域消费电子类对安全和体积密度要求最高动力电池类对各方面的综合性能要求最高储能电池类对安全、价格和寿命最敏感按外包装类型方壳类密封性好，结构强软包类Al塑膜热封，设计灵活圆柱类标准化高，系统集成难度大按材料类型按正极材料：钴酸锂（LCO）、三元（NMC）、磷酸亚铁锂（LFP）、锰酸锂（LMnO）按负极材料：石墨、软碳、硬碳、钛酸锂、硅和金属锂等锂电池的应用5乘用车商用车二轮车物流车重卡环卫车特种车船舶车辆应用锂电池的应用6储能应用鲁能海西州多能互补示范项目·储能电站规模：50MW/100MWh功能：虚拟同步控制、跟踪发电计划、

支持二次调频电网侧用电侧微网发电侧晋江百兆瓦时级储能电站规模：30MW/108MWh功能：新能源消纳、调峰、调频国贸大厦储能项目规模：一期250kW/600kWh

二期750kW/1,978kWh功能：削峰填谷、后备供电、增容、

缓解电网压力光储充检智能充电站电动汽车快充电池在线检测储能服务，降本增效V2G（Vehicle

to

Grid），增加收益可再生能源接入，优化能源结构02锂电池产品结构电芯结构及防爆阀设计8顶盖贴片顶盖及密封钉顶支架软连接JR裸电芯（JellyRoll）裸电芯绝缘片Mylar底托板铝壳蓝膜负极正极铝壳绝缘层防爆阀圆柱电池方形电池电芯结构及防爆阀设计9模组结构10顶盖绝缘片板线束板电芯侧板端板底板BC2电池包结构及防爆阀设计11箱盖模组铜巴模组压条Busbar模组钢带电芯加热膜水冷下箱体FPCCSC一体化面板防爆阀低压连机器端板面板支架密封垫模组保护罩加热膜模组下箱体高压连接器MSD高压连接铜巴CSC箱盖FPC镁端板BC3以上汽荣威为例，电池包安装在汽车底盘位置，对应的防爆阀安装在电池包后侧；其他品牌车辆待与实物核对。电池包在车辆底盘位置与方向防爆阀在电池包的位置常见新能源车车辆防爆阀一般位于电池包后方131

个主控箱17个电箱储能电柜结构及防爆阀设计BC2风冷电柜BC2电气原理14储能电柜结构及防爆阀设计BC2液冷电柜BC2电气原理15储能电柜结构及防爆阀设计维度风冷电柜液冷电柜备注产品设计标准GB/T36276GB/T36276IEC62619/61477UL1973UL9540ANFP855风冷电柜—基于1000V/DC设计液冷电柜—基于1500V/DC设计，安全设计余量大电气安全设计1、电箱无维护开关2、电箱无Fuse3、主控箱不是250KA分段能力Fuse1、电箱有维护开关2、电箱有Fuse3、主控箱采用250KA分段能力Fuse电箱+主控箱+汇流柜分段能力BMS安全设计NA有两者硬件设计基本相同，软件安全策略不同消防安全设计无1、安全设计—电池仓与电气仓分仓设计，降低电池仓拉弧风险2、耐火等级—单柜可耐压2小时3、单柜实时检测—温、烟、气多重检测4、火灾拟制—单柜配置气溶胶5、防爆设计—实际测试显示内部爆燃后柜门可自动摊开单柜火灾拟制+外部二次消防，可确保不会引燃相邻电柜可靠性验证无高压回路中关键物料已完成可靠性测试评估，绝缘耐压、阻燃性能满足20年安全使用要求03锂离子电池失效原理锂离子电池失效原理锂离子电池工作原理17失效的可能原因及现象18失效原因失效现象漏液冒烟起火爆炸电器滥用过充，内短路机械滥用针刺、冲击、振动、挤压、跌落热失控火烧、高温加热失效的可能原因热失控机理失效及热失控机理图解20电解液锂盐和有机溶剂（燃点：≈130℃）电解液爆炸极限：碳酸二甲酯：4.22%-12.87%碳酸二乙酯：爆炸极限：1.4%-11%隔膜PE/PP（融点：120·136℃）负极“嵌锂”石墨锂离子电池正极Li1-xMO2过渡金属层氧化物（三元）橄榄石磷酸盐材料（磷酸铁锂）氧化剂可燃物温度电能→热能内部短路：燃烧失效及热失控机理图解21短路热引发热失控SEI膜分解100-150℃电解质分解150-200℃正极相关反应200-300℃嵌锂态负极相关反应200-300℃

通过吉布斯自由能变化，确认锂离子电池所含电能

电池内部SEI膜、正极活性材料热分解反应所释放焓变失效及热失控机理图解22NMC的释热量超过LFP的5倍6.6℃/sMaxtemperaturerisingrate153.9℃/sMaxtemperaturerisingrate热失控后的燃烧特性23CO\HF为有毒气体，火场灭火/救援必须佩戴好PPE消防突击队着正压式呼吸器其它应急小组成员着自救式呼吸器或全面罩毒理性信息CO：LC50（半数致死量）：1807ppm4小时(大鼠吸入)HF：LC50（半数致死量）：1044mg/m3(大鼠吸入)=1276ppm（25℃、0.1MPa）电池在冒烟/着火过程中释放能量的同时，还伴随着颗粒物和气体的释放。颗粒物主要是碳和氧化物颗粒，形状各异，粒径大多在10μm电解液燃烧气体中可检测到CO2、CO、HF、低碳烷烃类气体的存在，其中CO2占比在90%燃烧迅速持续时间长易复燃三元电芯过充，刚出现明火时使用干粉、气体灭火剂灭火效果。热失控后的燃烧特性气体灭火器灭火干粉灭火器灭火干粉灭火剂灭火后1分14秒后复燃气体灭火剂灭火后38秒后复燃参考文献：上消所研究数据，电动汽车消防安全系列标准宣贯会议，2018.三元电池在敞开环境中的灭火实验24热失控后的燃烧特性参考文献：上消所研究数据，电动汽车消防安全系列标准宣贯会议，2018.烟雾在密闭空间汇聚，有闪燃风险烟雾快速扩散，致能见度降低2504锂电池产品爆炸伤害及产氢计算分析锂电池产品爆炸伤害、产氢计算分析爆炸伤害计算模型

参考《天然气管道泄露爆炸后果评价模型对比分析》，有如下定义：死亡区半径：该区域内的人员如缺少防护，则认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡。重伤区半径：该区内的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受轻伤。它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。轻伤区半径：该区内的人员如缺少防护，则绝大多数人员将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或平安无事，死亡的可能性极小。它要求的冲击波峰值超压为17000Pa。财产损失半径：财产损失圈内所有财产全部损坏的价值，约为本次爆炸财产损失的价值总和冲击波超压对人体的伤害效应破坏类型及其作用超压[11]（KPa）超压[10]（KPa）备注轻微损伤绝大部分人员轻微损伤20-3017本报告计算采用参考文献[10]

重伤听觉器官损伤或骨折30-5044内脏严重损伤或死亡50-100死亡大部分人员死亡＞100/27电动汽车爆炸伤害计算

计算1、10、20、40、50、75、100、150、200、250、300、350、400KWh电量分别对应铁锂各型号电芯数量及各型号电芯爆炸半径计算1、10、20、50、75、100KWh电量分别对应三元各型号电芯数量及各型号电芯爆炸半径铁锂电池、100KWh电量：初始安全距离≥21m，判断火势情况，结合可燃气体浓度探测情况，逐步向15m、12m、10m、8m、5m范围内压制灭火。三元电池、100KWh电量：初始安全距离≥31m，判断火势情况，结合可燃气体浓度探测情况，逐步向23m、18m、14m、11m、7m范围内压制灭火。根据消防指战员配备的防护装置，依据此工程参数，制定详细作战方案和推进策略。各电量换算各型号三元电池爆炸半径(理论)电量（KWh）电量换算各型号三元电池数量R1-按完整电芯计算死亡半径R2-按完整电芯计算重伤半径R3-按完整电芯计算轻伤半径R4-按完整电芯计算财产损失半径195Ah153AhNCM811NCM52311.592.031.013.656.550.311015.9320.32.377.8514.111.452031.8540.63.079.9017.772.315079.5161.3854.3113.4324.124.2575119.25242.07755.0015.3727.615.57100159.26202.985.5716.9230.396.74各电量换算各型号磷酸铁锂电池爆炸半径(理论)电量（KWh）电量换算各型号磷酸铁锂电池数量R1-按完整电芯计算死亡半径R2-按完整电芯计算重伤半径R3-按完整电芯计算轻伤半径R4-按完整电芯计算财产损失半径280Ah202AhLFPLFP11.111.540.662.464.420.311011.0915.371.545.309.531.452022.1830.751.986.6812.002.315055.5085.472.799.0716.294.257583.25128.213.2410.3818.655.56100110.91153.743.6011.4320.526.73150166.50231.004.1813.0823.498.79200222.00308.004.6514.4025.8610.61350388.50539.005.7217.3531.1615.16400444.00616.006.0118.1432.5816.4628电动汽车爆炸伤害计算常见新能源车电量换算为对应体系电芯的爆炸半径电池类型车型车型电量常见新能源车电量换算理论爆炸半径备注R1-按完整电芯计算死亡半径R2-按完整电芯计算重伤半径R3-按完整电芯计算轻伤半径R4-按完整电芯计算财产损失半径磷酸铁锂电池轿车特斯拉model3602.989.6417.314.79数据来源：“汽车之家”网站内公开的参数配置小鹏P555.52.909.3916.874.55比亚迪秦47.52.738.9216.014.10商用车奔驰EQS111.83.7511.8621.307.24比亚迪汉85.43.4010.8419.476.06阿图柯71.83.1910.2318.385.40中巴宇通T7155.594.2413.2423.789.01大巴比亚迪B12D电动大巴3555.7517.4331.3115.30重卡红岩杰狮子H6重卡2825.2816.1429.0013.24三元锂电池轿车蔚来ET71005.5716.9230.396.74大众ID.4CROZZ55.74.4813.9225.014.56理想L944.54.1312.9223.203.93问界M5403.9712.4722.393.66铁锂电池车辆：以小鹏P5车型为例，其死亡半径R1、重伤半径R2、轻伤半径R3、财损半径R4分别为2.90m、9.39m、16.87m、4.55m。三元电池车辆：以大众ID.4CROZZ为例，其死亡半径R1、重伤半径R2、轻伤半径R3、财损半径R4分别为4.48m、13.92m、25.01m、4.56m。根据消防指战员配备的防护装置，依据此工程参数，制定详细作战方案和推进策略。29储能集装箱爆炸伤害计算下述计算模型可应用于储能电柜火灾应急处置过程消防员逐步压制火情的安全距离参考。其中风冷储能电柜火灾灭火安全距离参考值如下：①20尺集装箱：初始安全距离≥38m，判断火势情况，结合可燃气体浓度探测情况，逐步向30m、25m、17m、8m范围内压制灭火。

②40尺集装箱：初始安全距离≥60m，判断火势情况，结合可燃气体浓度探测情况，逐步向47m、40m、28m、13m范围内压制灭火。根据消防指战员配备的防护装置，依据此工程参数，制定详细作战方案和推进策略。20尺、40尺预制舱式风冷储能电柜理论爆炸安全半径计算电芯数量

（个）电芯数量（个）W-电芯总质量(kg)电量

（KWh）物料类别Qv-电芯单位质量燃烧热值（KJ/Kg））WTNT-换算TNT当量（KG）WTNT=0.0000127*W*QvR1-死亡半径

(m)R2-重伤半径

(m)R3-轻伤半径

(m)R4-财产损失半径

(m)20尺集装箱电芯个数：6721%电芯：6.7235.53546.05875完整电芯3675.391.661.274.488.050.4410%电芯：67.2355.35460.5875完整电芯3675.3916.592.989.6517.33

2.0430%电芯:210.61066.062181.7625完整电芯3675.3949.784.4813.9225.00

4.2450%电芯:3361776.77302.9375完整电芯3675.3982.975.4116.5029.645.95100%电芯:6723553.54605.875完整电芯3675.39165.957.0020.7937.359.4540尺集装箱电芯个数：26881%电芯：26.88142.141424.235完整电芯3675.396.642.137.1112.771.1110%电芯：268.81421.414242.35完整电芯3675.3966.384.9915.3227.525.1330%电芯:806.44264.242727.05完整电芯3675.39199.147.4922.1039.6910.6750%电芯:13447107.071211.75完整电芯3675.39331.899.0426.2047.0514.98100%电芯:268814214.142423.5完整电芯3675.39663.7911.6933.0159.2823.6530储能集装箱触水产氢计算模拟计算20尺风冷储能集装箱内，假定所有电柜均浸水且未通风换气，产氢计算如下：水质电柜绝缘工况单个储能电柜产氢速率（mL/s）

按极端条件：

Umax=1497.6V

T=90℃

20尺集装箱内氢气浓度

按极端条件：（1）内部通风失效，无通风；（2）储能电柜完全浸水

氢气爆炸下限为4%，氢气浓度≥4%有爆炸风险温箱内除去设施后空余体积(m3)储能电柜数量1小时扑救2小时扑救3小时扑救氢气浓度氢气浓度氢气浓度自来水电柜绝缘保护0.148.930.02%0.03%0.05%电柜绝缘保护破坏，电箱保护0.168.930.02%0.04%0.06%电柜、电箱绝缘保护均破坏0.968.930.12%0.23%0.35%海水电柜绝缘保护5.48.930.66%1.31%1.97%电柜绝缘保护破坏，电箱保护6.568.930.80%1.59%2.39%电柜、电箱绝缘保护均破坏28.78.933.48%6.97%10.45%30%KOH溶液电柜绝缘保护29.128.933.53%7.07%10.60%电柜绝缘保护破坏，电箱保护141.448.9317.16%34.33%51.49%电柜、电箱绝缘保护均破坏449.288.9354.52%109.04%163.56%31海水扑救存在部分爆炸风险：处于电柜绝缘保护状态和电柜破坏、电箱保护2种情况下，产生的氢气浓度均小于爆炸下限（4%），无安全问题；处于电柜破坏，电箱破坏情况下（%LEL＞1），产生的氢气浓度均大于爆炸下限（4%），有安全问题。自来水扑救不会产生爆炸风险：自来水水质灭火在1h，2h，3h持续产氢情况下，产生的氢气浓度均小于爆炸下限（4%），无安全问题。30%KOH溶剂扑救会产生爆炸风险：工业碱水水质灭火在1h，2h，3h持续产氢情况下，产生的氢气浓度，均大于爆炸下限（4%），安全风险极大。05锂电池产品全生命周期着火事故处理指导锂电池产品全生命周期着火事故处理建议锂离子电池产品着火事故处理指导总论33产品类型火灾危险性描述消防应急处置要点适用场景通用风险特殊性风险通用处置要点特殊处置要点车辆储能运输仓储电芯充放电过程，可能由于过充、电芯内有颗粒刺破隔离膜等原因导致电芯内短路冒烟着火可能受外力撞击导致电芯内部短路着火热失控后释放大量可燃性、有毒烟气，存在爆炸、中毒风险/穿戴全套消防服、佩戴防毒口罩等劳保用品火灾初期使用水基灭火器灭火，火势未能控制、蔓延后，使用消防水扑救进入火场前充分排烟，并探测可燃气体，防止易燃气体聚积形成爆炸性环境扑救时站位上风侧，同时与着火点保持适当间距/NANA√√模组//NANA√√电池包电芯位于电池包内部，电池包整体位于车辆底盘位置，消防水未能直接接触，灭火效能降低热失控后烟气大量释放，短时间内达爆炸下限，存在爆炸风险根据电池包电量估算爆炸伤害半径，作战时根据此工程参数，采取逐步推进策略使用消防水扑救前，需特别注意断开电池包断电开关，防止触电√NA√√储能电柜/集装箱热失控后烟气聚集在电柜或集装箱、无法逸散，存在爆炸风险电芯包裹在电柜或集装箱内部，消防水未能直接接触，灭火效果不理想根据储能电柜或集装箱失效电芯数估算爆炸伤害半径，作战时根据此工程参数，采取逐步推进策略断电后使用消防水扑救，防止触电储能电柜或集装箱爆炸风险高，扑救前需通风换气和可燃气体探测，禁止直接开门NA√√√锂离子电池产品着火事故处理指导总论34锂电生产品消防安全风险及处置要点综述锂离子电池全生命周期产品通用灭火策略35隔离方式隔离灭火排烟Cell/Module---覆盖灭火毯，沙箱/沙桶转移PACK转移周围可燃物PACK温度稳定后转移电柜/集装箱转移周围可燃物完全灭火后转移转移由消防突击队着重装操作使用水灭电池火电池着火使用水基、干粉灭火器当电芯、模组着火，使用灭火器无法控制，使用消防盘管/消火栓喷射灭火当电池包着火，直接使用消防盘管/消火栓喷射灭火当储能电柜/集装箱着火，直接使用消火栓喷射灭火快速排烟启动机械排烟移动式机械排烟风机排烟开门开窗排烟实操试验和模型显示水是最快的锂离子电池灭火剂，降温速度快于其他灭火剂设备断电后用水灭火灵活多变的用水方式，包括：浇水、泡水、射水，水雾等电池火灾伴随易燃性气体（CO、低碳烷烃类气体）产生，快速排烟是火灾扑救的重点大量风稀释热失控产生的燃气和电解液的浓度到不燃程度带伸缩管移动抽风风机排烟锂离子电池全生命周期产品通用灭火策略水基灭火器消防盘管及消火栓移动排烟风机灭火毯消防沙箱类型：水基灭火器+消防盘管+消火栓使用目的：扑灭含锂电池火灾灭火原理：冷却降温适用场景：车辆+储能+运输+仓储+生产+回收类型：移动风机使用目的：排烟适用场景：车辆+储能+仓储+生产+回收类型：灭火毯、消防沙箱适用场景：仓储+生产+回收消防设备设施选择36类型：移动排烟风机使用目的：锂电池火灾排烟适用场景：车辆+储能+运输+仓储+生产+回收类类型：灭火毯使用目的：转移电芯时覆盖使用配置场景：生产+仓储+回收类型：消防沙箱使用目的：沙子覆盖转移电池适用场景：生产+仓储+回收类型：消防盘管、消火栓使用目的：扑灭含锂电池火灾灭火原理：冷却降温适用场景：车辆+储能+运输+仓储+生产+回收37类型：移动风机使用目的：排烟适用场景：车辆+储能+仓储+生产+回收类型：灭火、消防沙箱适用场景：仓储+生产+回收储能电柜、集装箱及运输应急处置物资清单38应急处置所需物资清单序号类别名称用途数量1人员防护用品全面罩过滤式防毒面具，对化学气体、烟气有防护作用。1人/套2隔热手套热绝缘，防烫伤。1人/副3防护眼镜保护眼睛，预防化学品、飞溅物体对眼睛的伤害。1人/副4自救呼吸器过滤式防毒面具，对化学气体、烟气有防护作用。1人/个5绝缘手套电绝缘，防止人员在应急处理时触电。1人/副6防护屏保护脸部，防止喷溅伤害。1人/副7应急救援工具消防手电用于紧急时照明、警示。1人/把8灭火毯覆盖、扑救小范围着火。5副/套9剪线钳紧急时切断带电电缆1把/套10消防铁钳用于夹取转移着火物体（电池）1把/套11绝缘钉耙用于拖拉触电人员1把/套12吸附棉化学品泄漏2桶/套13防爆四合一气体报警仪用于检测氢气、一氧化碳、氧气等气体1台/套14防爆有毒气体报警仪用于检测含氟等有毒气体1台/套15漏电检测仪用于检测产品是否漏电1台/套电动汽车充电过程中着火冒烟充电器着火冒烟电池包着火冒烟立即断开充电供电电源距离火源1m以上使用二氧化碳或干粉灭火器对准火源根部喷射灭火灭火后佩戴防护服、隔热手套拔走充电电源线拨打消防救援电话119周边30m范围内隔离警戒，转移可燃物和其他车辆;穿戴防护用品，爆炸伤害半径外进行射水灭火手持红外测温仪监测电池部位温度存在温升则继续使用消防水降温消防车或喷水车跟随车辆转运，防止二次复燃开门或砸窗，以便消防水能更容易进入电池包穿戴好防护用品，使用消防水远距离对准火源持续喷射火势扑灭后，消防水持续喷射冷却，直到不复燃备注：停车场、电动汽车车充电区应设置消火栓。推荐充电桩旁配置水基灭火器，断开充电供电电源后使用。充电火灾处置流程电动汽车着火处置流程39电动汽车着火处置流程40电动汽车运行过程中着火冒烟人员撤离，拨打消防救援电话119.立即停靠安全区域钥匙下电，拉手隔离警戒电气线路、用电设备及其附属物着火（非电池包）。电源总开关处于断开状态下，断开手动维护开关(MSD)电池包着火人员撤离。距离火源1m以上使用二氧化碳或干粉灭火器对准火源根部喷射灭火。扑灭火势，根据现场决定是否拨打报警电话。周边30m范围内隔离警戒，转移可燃物和其他车辆。穿戴防护用品，爆炸伤害半径外进行射水灭火。消防车或喷水车跟随车辆转运，防止二次复燃。手持红外测温仪监测电池部位温度；存在温升则继续使用消防水降温。车辆行驶过程处置流程备注：手段断MSD开关适用于商务车，乘用车无手动断开开关未佩戴呼吸防护装备救援人员应佩戴全套个人防护装备和呼吸防护装备救援人员应急装备消防头盔，消防手套，消防靴子消防腰带，防火服正压式空气呼吸器电池包火灾用应急装备电动车火灾处置注意事项高压剪线钳手持式红外测温仪电动汽车着火处置流程绝缘手套手持式可燃气体探测仪41灭火救援人员不宜在5米范围内进行作业参考文献：T/CSAE84-2018《电动汽车火灾事故救援规程》4.2.2电池燃烧时火焰最远距离达到了5m，同时有大量的喷射物溅出，喷射至火焰的外围，并伴随着燃烧，形成了一个个飞溅的明火源。这种强度的火焰必对周边很大范围造成破坏。42电动车火灾处置注意事项电动汽车着火处置流程电动自行车分布广、易移动、还可居家充电、危害大43电动自行车着火处置流程参照电动汽车，集中充电区域配套也可参照44站房式/集装箱式储能电站应急处置行业通点储能电站着火处置流程典型储能爆炸伤人事故原因及痛点分析序号发生地点发生日期项目性质事件主要经过事件原因行业痛点1美国.亚利桑那州2019.4.19储能电站4月19日16:54左右，APSMicMiken储能电站某一储能集装箱某一电芯发生热失控，热失控后释放出来的烟雾触发烟雾探测系统，同步烟雾探测系统联动1230灭火剂喷出。灭火剂喷出后大约3小时，消防员打开集装箱侧门，约2-3分钟后，发生爆炸，造成4名消防员受伤。1230灭火剂未能完全对电池降温、阻绝热失控，造成3h后电池依旧处于高温状态。可燃气体积聚在集装箱内，在消防员开门后，新鲜空气进入集装箱，进而混合达到气体爆炸上下限，被电池高温触发、发生爆炸无早期探测报警系统，未能及早探测、及早介入处置：传统的消防探测系统探测到火警后，现场电池已处于热失控状态，已未能在治灾前有效控制。电池火灾无有效灭火系统：未能对电池快速灭火及降温，消除风险未设置与消防报警系统联动的事故排烟系统爆炸伤害认识不足：未能清晰定义爆炸半径、消除应急处置人员伤亡。高压电柜遇水产氢认识不足：未能清晰估算高压电池遇水产氢量，以致不敢妄用消防水救援。同时顾虑消防充实水柱可能导电，进而发生触电风险。2北京.丰台区2021.4.16用电侧4月16日11：50左右，项目南侧电池柜起火冒烟，现场人员使用灭火器灭火，但明火扑灭后又不断复燃，现场产生大量烟气；13：45左右，烟气从电缆沟进入北楼6千伏配电室；14：13左右，北楼发生爆炸，爆炸事故造成1人遇难、2名消防员牺牲、1名消防员受伤。现场仅使用灭火器灭火，未使用消防水，无有效灭火效果现场无有效自动灭火系统，未能及时扑灭现场火灾。可燃烟气通过电缆井进入北楼，形成爆炸性环境，遇到火源后爆炸从2017年至今，国内外储能共计发生50起冒烟起火事故，其中有记录的爆炸事件4起、其中2起造成人员伤害（如下表）。所有储能冒烟起火及爆炸事件的消防设计及应急处置结果来看，均暴露出未能早期预防探测、无有效自动灭火系统、对爆炸伤害认识不足、高压电池产品遇水产氢认识不足等共性问题。储能产品风险信息向社会及行业监管部门扩散不足，且无相关风险工程参数，导致消防指战员不能有效采取应急措施，影响储能系统火灾事故处置效果。45站房式/集装箱式储能电站应急处置思维导图储能电站着火处置流程46站房式/集装箱式储能电站应急处置流程储能电站着火处置流程47锂离子电池产品运输着火处置流程道路运输应急处置流程48锂离子电池产品仓储着火处置流程锂离子电池产品存储仓库安全设计电池类型：异常品等级1、异常品等级2；正常品NCM、正常品LFP；泡盐水电池。分类产品说明安全设计要点合规性防火分隔自动报警系统消火栓系统自动灭火系统排烟系统视频监控系统红外热成像监控报警系统消防器材国家标准要求电芯、模组、电池包，储能电柜丙二类仓库单层：防火分区≤1500m2多层：防火分区≤1200m2（如果有喷淋系统可以翻倍）依照法规要求需要设置与火灾自动报警系统联锁动作的设施（主要指机械排烟、防烟系统，雨淋或预作用自动喷水灭火系统等）的仓库，需设置自动报警系统占地面积大于300㎡的仓库需设置室内消火栓系统

设置室外消火栓系统，并能有效运行占地面积大于1500㎡或总建筑面积大于3000㎡的其他单层或多层丙类仓库需要设置自动灭火系统）占地面积大于1000㎡的丙类仓库应设置排烟设施；--水基、干粉、二氧化碳灭火器CATL-正常成品存储仓库要求正常出货的成品（电芯、模组、电池包，储能电柜）丙二类仓库满足法规防火分区面积要求基础上，设置分垛间隔管理：每垛面积≤50㎡(NCM)或≤100㎡（LFP），分垛存放规则如下表设置烟感等自动报警系统，并设置消防监控室设置室内外消火栓系统设置水喷淋、水炮等自动灭火系统设置机械排烟系统设置全覆盖的视频监控系统-水基、干粉、二氧化碳灭火器

配置微型消防站CATL-异常成品存储仓库要求测试后、报废异常品（电芯、模组、电池包，储能电柜）等丙二类仓库满足法规防火分区面积要求基础上，设置分垛间隔管理：每垛面积≤6㎡，分垛存放规则如下表设置烟感等自动报警系统，并设置消防监控室设置室内外消火栓系统设置水喷淋、水炮等自动灭火系统设置机械排烟系统设置全覆盖的视频监控系统设置红外热成像监控报警系统检测异常升温水基、干粉、二氧化碳灭火器

配置微型消防站异常品风险等级1、正常NCM产品、正常LFP产品分垛存放安全要求异常品风险等级2分垛存放安全要求依据堆垛产品特性，制作堆垛产品现场目视化标识牌；异常品风险等级1使用灭火毯完全包裹；每垛面积≤50㎡(异常品风险等级1、NCM)或≤100㎡（LFP）；每垛的高度≤2m；垛内每6-8卡板之间距离40cm，垛与垛间距50cm；垛与墙间距≥0.5m；垛与梁、柱的间距≥0.3m；主要通道的宽度≥2m。依据堆垛产品特性，制作堆垛产品现场目视化标识牌；使用灭火毯完全包裹；每垛占地面积≤6㎡；每垛的高度≤1.5m；垛与垛间距≥2m；垛与墙间距≥0.5m；垛与梁、柱的间距≥0.3m；主要通道的宽度≥2m；产品异常类别风险等级4849锂离子电池产品仓储着火处置流程电池类型：异常品等级1、异常品等级2；正常品NCM、正常品LFP；泡盐水电池。事故层级单电芯/模组/电池包冒烟起火整垛电芯/模组/电池包，储能电柜冒烟着火整栋仓库起火事故处置1、用水基灭火剂灭火2、或使用消防沙覆盖3、使用灭火毯或消防沙桶，将冒烟起火电芯/模组/PACK转移至空旷处1、使用水基灭火剂灭火2、断电后，使用消火栓灭火3、转移附近电芯及物料1、断电后使用消火栓灭火，启用水喷淋2、启动防火卷帘门隔离着火区域2、紧急撤离车间及周边人员3、报警请求外部支援4、转移物料应急队伍车间ERT组织公司级消防突击队组织消防救援队伍应急处置策略报警、组织员工疏散、扑灭初期火灾排烟：启动机械排烟移动式机械排烟风机排烟开门开窗排烟隔离：Cell/Module---覆盖灭火毯，沙箱/沙桶转移PACK、储能电柜

A.转移周围可燃物

B.温度稳定后转移4.佩戴防护PPE断电后使用水扑灭初期火排烟：启动机械排烟移动式机械排烟风机排烟开门开窗排烟隔离：Cell/Module---覆盖灭火毯，沙箱/

沙桶转移PACK、储能电柜

A.转移周围可燃物

B.温度稳定后转移4.佩戴防护PPE关注有毒、燃爆性气体，高压可能带来的二次伤害，同存储单位熟悉物料数量、特性后开始灭火。通过中控系统及配套传感器远程探测可燃气体浓度及侦测火情

通过远程机器人进入火场探测可燃气体浓度及侦测火情采用远程机器人进行灭火消防员保持安全距离灭火，从远距离压制逐步缩小距离佩戴防护PPE（消防头盔，消防手套，消防靴子，消防腰带，防火服，正压式空气呼吸器）仓储应急物资配置标准及应急处置策略消防物资配置规则事故层级一级二级三级配置规则1.每间隔15米配置1组干粉灭火器2.设置在操作人员易看到及拿取的位置，且周边无遮挡或阻碍物1.每个相对独立区域面积大于1000m2，至少设置1个2.设置在进出入口及通道位置，且周边无遮挡或阻碍物1.仓库所在厂区至少设置2个微型消防站49锂离子电池生产过程着火处置流程50原料物料危险特性火灾危险性消防应急处置要点适用场景生产回收电解液易燃，主要易燃成分闪点及爆炸极限：碳酸二甲酯闪点：16℃爆炸极限：4.22%-12.87%碳酸二乙酯闪点：25℃爆炸极限：1.4%-11%腐蚀性同水反应生成HF，HF剧毒电解液属于甲类易燃物质，泄露遇火源有燃烧爆炸风险电解液、NMP具有腐蚀性，需穿戴好防护消防战斗服，正压式空气呼吸器等PPE切断电解液、NMP输送系统充分排烟后方可进入火场灭火救援使用泡沫消防车扑灭火灾使用消防沙等做好防火隔离，防止液体火灾流散√NA√NANMP（N甲基吡咯烷酮）可燃，闪点：91℃爆炸极限：1.3%-9.5%腐蚀性烘箱工序内NMP蒸汽浓度达爆炸极限，有爆炸风险萃取剂P204可燃，闪点206℃

萃取剂为丙类液体，遇火源有燃烧风险应急处置过程穿戴好防护消防战斗服，正压式空气呼吸器等PPE使用泡沫消防车灭火降温使用消防沙等做好防火隔离，防止液体火灾流散NA√锂离子电池产品生产与回收主要原辅料火灾风险锂离子电池生产与回收过程着火处置流程锂离子电池产品生产工序及主要火灾风险投料搅拌涂布冷压模切卷绕热压超声波焊入壳激光焊气密检查一次注液化成测试静置二次注液激光焊接容量测试目检、下线电芯工序电芯成组侧板涂胶侧板焊接Busbar焊接电性能测试水冷气密测试尺寸检测目检下线模组工序电池包工序下箱体装配水冷板组装下箱体涂胶模组入箱上箱体安装电性能测试目检下线电柜/集装箱工序低压线束装配电池包入柜高压线束装配主控箱装配高压线束装配汇流柜装配电性能测试目检下线涂布：涂布工序使用了NMP溶剂，在烘烤过程变成燃爆性气体，存在爆炸性风险，在应急处置过程需注意通风换气、防静电等。注液：注液工序使用了电解液，存在电解液泄露爆炸风险，应急处置过程需注意通风换气、防静电等。化成、容量测试：化成工、容量测试工序，存在异常的电芯较易发生着火，应急处置过程需注意有毒、易爆烟气通风换气及电池火灾扑救。电性能测试：模组、电池包、储能电柜/集装箱进行电化学性能测试时，存在故障的产品较易发生着火，应急处置过程需注意有毒、易爆烟气通风换气及电池火灾扑救。51锂离子电池产品生产与回收过程着火处置流程回收过程着火处置事故处置及消防物资配置规则事故层级一级（单电池发热、冒烟）二级（电池小范围起火）三级（厂房起火）事故处置1、将发热、冒烟电池投掷到水箱内（现场应急设备）或埋置于消防沙箱内2、排查、隔离其他异常电池1、使用手提或推车水基灭火器、干粉灭火器、室内消防盘管进行灭火2、转移周边可燃物料3、紧急撤离周边及车间人员1、启动厂房水喷淋系统，利用室内、外消火栓进行灭火2、紧急撤离车间及周边人员2、报警请求外部支援3、转移物料应急队伍车间ERT组织公司级消防突击队组织消防救援队伍配置规则1、消防应急柜，包含隔热手套、灭火毯等消防物资2、消防沙箱3、水箱1、在电池房间布置手提或推车式干粉、水基、干粉灭火器，设置室内消火栓系统2、由公司级消防突击队进行救援，车间ERT进行协助1、在工厂入口设置微型消防站2、交予专业消防队接手救援应急处置策略报警、组织员工疏散、扑灭初期火灾排烟：启动机械排烟移动式机械排烟风机排烟开门开窗排烟隔离：将发热、冒烟电池投掷到水箱内（现场应急设备）或埋置于消防沙箱内4.佩戴防护PPE断电后使用水扑灭初期火排烟：启动机械排烟移动式机械排烟风机排烟开门开窗排烟隔离：将发热、冒烟电池投掷到水箱内（现场应急设备）或埋置于消防沙箱内4.佩戴防护PPE关注有毒、燃爆性气体，高压可能带来的二次伤害，同生产单位熟悉物料数量、特性后开始灭火。通过中控系统及配套传感器远程探测可燃气体浓度及侦测火情通过远程机器人进入火场探测可燃气体浓度及侦测火情采用远程机器人进行灭火消防员保持安全距离灭火，从远距离使用消防水压制逐步缩小距离佩戴防护PPE（消防头盔，消防手套，消防靴子，消防腰带，防火服，正压式空气呼吸器）可燃物：电池本身属于第九类危险物品，回收的废旧电池由于漏液/穿刺/变形/烧蚀/绝缘失效/进水等原因，其风险值相对较高。点火源：电池内部短路或外界其他因素（如跌落/外短/碰撞/挤压等）。5201电池火灾02铝片火灾03萃取剂火灾锂离子电池