隨著便攜電子設備、電動汽車、儲能系統以及各類智能設備的廣泛普及，鋰離子電池因其高能量密度、長壽命和可循環性成為現代能源技術的主流。然而，鋰電池在制造、運輸、安裝、使用和報廢過程中可能出現的熱失控、短路、過充過放、機械損傷或外部火源等問題，極易引發燃燒甚至爆炸事故。鋰電池火災具有起火迅速、溫度高、可能伴隨有劇烈熱失控反應（包括釋放可燃氣體、氧化劑及發熱分解產物）等特點，常規滅火器（如普通干粉、泡沫或二氧化碳滅火器）在應對鋰電池火災時常常力不從心，甚至存在加劇反應或不利于控制的風險。因此，針對鋰電池火災研發并推廣專用滅火器成為行業和公共安全管理的重要任務。本文旨在系統介紹鋰電池專用滅火器的類型、工作原理、適用場景、優缺點及在實際應用中的注意事項，為相關從業人員、安全管理者和普通用戶提供參考。

一、鋰電池火災的特點與傳統滅火方法的局限

鋰電池火災特點

• 熱失控（thermal runaway）：當電池局部溫度超過閾值后，電池內部化學反應加速，產生更多熱量，導致連鎖反應，溫度迅速上升。

• 難以撲滅：由于熱源來自電池內部，單純用外部冷卻或覆蓋抑制未必能徹底阻止熱失控，且高溫會點燃鄰近電池或周邊可燃物，出現復燃或蔓延。

• 放熱與可燃氣體釋放：熱失控過程中會釋放可燃氣體（如有機溶劑分解產物）和有毒氣體（如氟化物制品、含氮產物），增加滅火風險。

• 復燃風險高：即便表面火焰被撲滅，電池內部未降溫仍可能再次發生熱失控，所以需要冷卻并隔離。

傳統滅火器的局限

• 干粉滅火器（ABC干粉、BC干粉）：干粉可對初期火焰起抑制作用，但對電池內部的熱失控和復燃控制效果有限；部分干粉對電子設備可能造成損傷；另外干粉覆蓋層可能影響散熱管理，且清理困難。

• 泡沫滅火器：對液體燃料火有良好覆蓋效果，但對鋰電池內部熱源的滲透能力不足；泡沫在高溫下易被破壞，且可能與電池材料發生不利反應。

• 二氧化碳滅火器：通過隔絕氧氣來撲滅明火，但對處在熱失控中的電池效果有限，同時高壓CO2在密閉空間釋放存在窒息風險。

• 水基滅火方法（清水、噴水）：水能有效冷卻，是控制熱失控和防止復燃的關鍵，但直接用水滅火存在電氣安全風險（若電池或設備帶電）、并且純水可能與電池化學材料發生不良反應；因此，需考慮特殊配方或注水方式。

鑒于上述特點，針對鋰電池的“滅火 + 冷卻”雙重需求促使專用滅火設備與材料的發展與應用。

二、鋰電池專用滅火器的主要類型及其工作原理
現階段市場與研究中出現若干類被稱為“鋰電池專用”的滅火器或滅火材料，以下將分別介紹主要類別、工作原理與適用范圍。

水基冷卻型滅火器（含添加劑的水霧或水基滅火劑）

• 工作原理：以大量吸熱的水對著火電池進行直接冷卻，抑制熱失控蔓延；水霧形式提供更細小的水滴，增加蒸發表面積，快速帶走熱量；添加劑（如表面活性劑、阻燃劑或導電抑制劑）可改善浸潤性、降低電導率（部分配方）并增強火焰抑制。

• 典型產品：水霧滅火器、AFFF改良型水溶液（專為電池應用改良的低導電型水溶液）、噴淋冷卻系統。

• 優點：冷卻效果顯著，能阻止或減緩熱失控蔓延；成本相對較低；水霧可降低熱輻射并減少復燃概率。

• 缺點/限制：直接對帶電的電池或設備使用存在觸電風險；普通水會導電，需配合專用低導電配方或在電源斷開后使用；水基產品在密閉環境可能導致電解液泄露引起的化學反應等問題。

金屬鹵化物或鹵素替代干粉（專用化學干粉）

• 工作原理：通過化學抑制火焰鏈式反應（如釋放鹵素自由基或其他抑制劑）并在表面形成覆蓋層，阻斷氧氣與燃燒產物的接觸；專用配方針對鋰電池產生的高溫和有機溶劑火焰進行優化。

• 典型產品：改良型ABC/BC干粉、含氟或含鹵組分的抑制粉末（注意環保和毒性問題）。

• 優點：對明火有快速抑制作用，適用于初期火災；使用方便、便攜。

• 缺點/限制：對深層熱失控的內部冷卻效果差；粉末會污染設備并可能妨礙后續維修；某些含鹵化合物在高溫下可能產生有毒氣體或對環境造成負面影響。

特制抑煙、抑氧復合滅火劑（氣體+粉末/液體組合）

• 工作原理：利用氣體滅火劑（如惰性氣體組分、七氟丙烷等潔凈氣體）在短時間內降低燃燒區氧濃度和抑制自由基反應，同時配合冷卻性液體或粉末以實現降溫和覆蓋，雙管齊下抑制火焰并降低復燃可能。

• 典型產品：潔凈氣體滅火系統（如IG-541、IG-100等）與局部噴淋或干粉協同系統；便攜式組合式滅火器。

• 優點：對封閉環境中的明火及閃燃有良好抑制作用；潔凈氣體對設備損害小。

• 缺點/限制：對持續的熱源（內部熱失控）若無法有效冷卻，仍有復燃風險；潔凈氣體系統對開闊空間效果受限。

含礦物基或無機鹽類滅火劑（如碳酸鹽、磷酸鹽類）

• 工作原理：通過吸熱、隔離和形成不燃覆蓋層（三重機制）來抑制燃燒；某些無機鹽在高溫下可形成熔融保護層或釋放抑制蒸氣，減緩可燃氣體釋放。

• 典型產品：特制磷酸鹽干粉、改良碳酸鹽基粉末等。

• 優點：化學穩定，對高溫有一定耐受性；滅火后殘留有保護性覆蓋。

• 缺點/限制：可能對電子產品造成腐蝕或污染；對深層熱失控冷卻有限。

相變冷卻材料與吸熱包

• 工作原理：利用相變材料（如吸熱包內含水合物或化學相變介質）在吸熱過程中大量帶走電池釋放的熱量，降低溫度并阻止熱失控蔓延；覆蓋式設計同時隔絕空氣，減少燃燒支持。

• 典型應用：便攜式滅火毯、用于電池運輸或儲存時的應急覆蓋包。

• 優點：既可冷卻又能覆蓋隔絕，便于對單體或小組電池實施應急處置；不會散布粉末污染。

• 缺點/限制：適用對象通常為單體或小規模電池組；對大規模熱失控（如大型動力電池包）效果有限；材料成本較高，重量增加。

泡沫-水霧復合系統（針對電池儲能系統的自動滅火系統）

• 工作原理：在電池室內設置自動噴水/水霧系統與泡沫配合，通過噴水冷卻與泡沫覆蓋阻隔氧氣并抑制可燃蒸氣，結合排煙與通風控制實現整體風險管理。

• 典型應用：大型儲能電站、電池倉庫、車輛充電機房等。

• 優點：系統化控制，能覆蓋大面積設備并持續冷卻，減少復燃概率；可實現自動化報警聯動。

• 缺點/限制：系統設計復雜，需專業工程安裝與維護；在帶電設備上使用需兼顧電氣安全。

專用滅火系統（封閉式冷卻與隔離，如充電柜內的局部泡沫/水霧艙）

• 工作原理：在電池充電或存放位置設計密閉或半密閉滅火艙，自動噴灑專用滅火劑并同時進行隔離與排風處理，便于把控火情并限制蔓延。

• 典型應用：電動汽車充電樁的局部防護、儲能模組箱體、運輸集裝箱內保護。

• 優點：目標明確、控制 ，能在發生事故時迅速響應并限制外溢風險。

• 缺點/限制：需要與設備設計深度集成，適配性與成本問題需考量。

三、不同滅火器種類的適用場景與選擇建議
針對不同規模、使用環境與電池類型，選擇合適的“鋰電池專用滅火器”應遵循風險評估與多重防護原則：

小型便攜電子設備（手機、平板、筆記本等）

• 推薦：便攜式水霧滅火器（配低導電配方）或相變冷卻式滅火毯；少量干粉可作為補充。

• 理由：起火規模小，主要需求為快速冷卻與隔離，避免復燃與二次傷害；便攜性和清潔程度重要。

電動工具、電動自行車及輕型電動車電池

• 推薦：組合式滅火器（干粉+局部噴水/水霧）或相變冷卻材料，車載滅火毯。

• 理由：現場救援時操作便捷、冷卻與覆蓋并重。

電動汽車動力電池（整車或維修車間）

• 推薦：專用高壓水霧滅火系統、充電艙封閉自動滅火系統、相變冷卻包作為應急工具；消防部門通常需配合大量水源和專業器材。

• 理由：動力電池熱失控能量大、蔓延速度快，必須以大量冷卻與隔離為主，并與車輛斷電、安全疏散配合。

大型儲能系統（電池儲能站、UPS電池房等）

• 推薦：綜合滅火系統（噴水/水霧+泡沫+惰性氣體/潔凈氣體）并結合早期檢測（溫度、煙霧、氣體監測）和模塊化隔離設計。

• 理由：大規模系統需要自動化、分區控制與持續冷卻，單一滅火劑常難以滿足長期抑制與防復燃的需求。

運輸與倉儲（電池運輸集裝箱、倉庫）

• 推薦：封閉式滅火艙、相變冷卻覆蓋材料、干粉與水霧組合系統，根據運輸法規配置。

• 理由：運輸過程中發生火災需快速隔離和冷卻，且要考慮環境與人員安全。

四、實際使用、維護與安全注意事項
無論采用何種鋰電池專用滅火器或系統，實際應用中有若干關鍵注意點：

1. 先切斷電源與隔離危險區域
   在可能的情況下，應首先斷開電池或設備的電源，切斷充放電、通信與控制線路，避免電源持續導致熱源增強或觸電風險。

2. 優先實施冷卻與熱失控控制
   滅火過程中應重視降溫（大量用水或高效水霧、相變材料），因為僅靠窒息燃燒或化學抑制而不降溫，復燃概率高。

3. 考慮電氣安全
   在電池或設備仍帶電的情況下，避免直接用大量普通水接觸帶電部位；優先使用低導電水基滅火劑或保持安全距離并尋求專業救援。

4. 兼顧人員防護與有毒氣體防范
   鋰電池熱解或燃燒會產生有毒煙氣（如含氟氣體、氫氟酸前體、碳氧化物等），滅火人員需佩戴適當的個人防護裝備（呼吸防護、眼面防護、防護服），并采取通風與環境監測。

5. 滅火后處理與殘余風險管理
   滅火后電池可能仍處于不穩定狀態，需繼續冷卻并實施隔離，等待專業鑒定與處理；殘存的化學品或粉末需專業清理，避免對設備或環境造成二次損害。

6. 定期檢測與維護滅火設備
   自動滅火系統、噴淋與監測設備需定期檢驗與維護，確保報警聯動、噴水覆蓋和滅火劑儲備處于良好狀態；便攜滅火器也需按照規范定期檢修和更換。

五、法規、標準與認證現狀（簡要）
針對鋰電池及其滅火處理，多個 和地區已制定或正在制定相關標準與指南，例如關于電池安全測試、儲能系統防火規范、運輸包裝與危險物管理（UN運輸規定）、以及消防系統設計規范。選擇鋰電池專用滅火器或系統時，應關注產品是否符合相關 /地區的認證與測試（如CE、UL、ISO標準或 消防產品認證），并參照當地消防部門和行業規范進行工程設計與配置。