2025-07-22 · 华慧防火技术研究

锂电池存储火灾频发,如何防护?

据新华社报道,西班牙首都马德里东北部一家锂电池回收工厂2025年7月4日发生数次爆炸,导致有毒烟云形成。

锂电池存储火灾事故频发

据新华社报道,西班牙首都马德里东北部一家锂电池回收工厂2025年7月4日发生数次爆炸,导致有毒烟云形成。爆炸引燃大火,至6日火灾仍未扑灭,该工厂主要回收锂电池,工厂爆炸后,阿苏克卡德埃纳雷斯、卡巴尼亚斯德尔坎波(Cabanillas del Campo)和阿罗埃拉(Aloevera)等城镇约 6 万名居民收到手机警报,被要求待在家中,关闭门窗和空调。

2024年11月,广东佛山市顺德区杏坛某工业园一家锂电池生产厂发生一起火灾事故,工厂的仓库里一电池堆冒出白烟,仅仅约90秒后,就发生了爆炸。“看到冒烟,我们就第一时间过来处置了,一下子就来不及了!”几名工人立即拿起水桶、灭火器灭火,无奈作用不大,由于锂电池的化学不稳定性,火势很快引发周围更多电池堆爆燃,起火区域不断传出爆炸声,不到3分钟,工厂内部已经充满浓烟。

锂电池的“高危险性”

近年来,全球能源转型浪潮推动锂电池产业爆发式增长,然而,其伴生的火灾风险如影随形。以上火灾事故,无不揭示一个严峻现实:锂电池一旦在仓储环节起火,极易演变成灾难性大火。热失控引发的爆燃温度瞬间突破1000℃,火焰蔓延迅猛,传统灭火手段往往束手无策,不仅造成巨额财产损失,更严重威胁人员生命安全。

锂电池仓储为何容易成为“火药桶”?锂电池仓储的火灾高风险源于其自身特性与聚集存放的叠加效应:

能量密度高,热失控风险大:仓库内电池密集堆放,能量密度远超安全阈值。一个标准货架上的动力电池包,其蕴含的能量相当于数百升汽油。内部短路、机械损伤、过充过放、高温环境都可能触发单体电池热失控,释放大量可燃气体和热量,热失控可在毫秒级触发,火焰喷射速度达5-8米/秒,远超普通可燃物。

“多米诺骨牌”效应显著:多层货架存储方式,使火焰极易通过热辐射和飞溅物向上层及周边蔓延,形成立体燃烧。一个电池热失控释放的热量足以点燃邻近电池,火势在密集堆放的电池间极速蔓延,难以遏制。

火灾扑救异常困难:锂电池火灾深层次燃烧特性强,易复燃,大量用水降温可能引发剧烈化学反应或触电风险,传统灭火剂效果有限,扑救的时间比常见火灾长得多。

结构坍塌风险加剧:高温会导致仓库货架结构强度急剧下降——普通钢材在600℃时强度损失超过50%,一旦发生垮塌,不仅阻断逃生通道,更会压埋电池形成“燃烧炸弹”,极大增加救援难度,阻碍救援通道,扩大灾害范围。

破局之道:DSP新型防火材料

针对锂电池仓储防火的痛点,华慧检测在进行储能测试特别是火烧测试过程中,见证一些针对锂电池的新型材料的出现,也参与了相关性能的验证。

我们推荐一种基于多孔气泡硅晶技术的防火隔热系统,这套由DSP防火隔热板与 DSP 隔热防火涂膜构成的复合防护体系,通过材料创新实现了对传统防火技术的全面超越,可以为仓库建筑结构与存储货架提供本质安全的“纳米盔甲”。

DSP 防火隔热板是集封闭微孔结构与网状纤维结构为一体的优质高效保温材料,这种材料,通过纳米级孔隙结构有效阻隔热传导与火焰蔓延,即使面对锂电池爆燃等高温(超1000℃),独特的结构也能发挥强大的隔热作用,确保背火面温度稳定可控。

DSP隔热防火涂膜是以聚硅氧烷和无机硅树脂作为杂化成膜物质,以纳米无机硅、纳米微粉、塑性材料进行干/湿复合造泡工艺制备取得一种耐高温隔热新型纳米材料。应用了独家研发的 DSP(多孔气泡硅晶)技术,具有极好的耐热和隔热防火性能。经高温固化后,转化为有/无机杂化复合涂膜。高温转化形成 SI-0-SI键的类陶瓷结构,由于硅-氧原子键健能大(460kJ·mol)热值稳定,极大的提升了涂膜的耐温性和耐老化性。能够在金属基材上形成耐超高温的结构性成膜物质;同时在高温/超高温(500℃-1500℃)状态下形成纳米结构的多孔孔径,从而使基材表面与空气中的氧气及其他气体产生高效的热交换效率,达到极好的隔热效果。

灵活适配解决方案

这套系统的场景适配能力尤为突出。针对不同场景特点,提供模块化、可定制的防护策略。

针对大型锂电池工厂仓库、集中存储中心,可采用 "板材 + 涂膜" 的复合方案。比如在屋顶桁架、钢柱、墙面喷涂DSP防火涂膜,形成第一道隔热屏障;使用DSP防火板建立物理防火隔墙,耐火极限≥4小时,严格分隔不同存储单元;也可以针对货架系统,货架立柱、横梁包裹DSP防火板或喷涂DSP涂膜,每层货架底部加装DSP防火托板,阻隔火焰向上蔓延和熔融物滴落,关键通道两侧货架强化处理,确保紧急通道结构稳定。这种组合能将火灾蔓延速度降低,使货架在爆燃测试中保持结构完整,为消防救援争取了宝贵时间。

针对中小型仓库、电动车维修点、电池回收站等场景,则可以采用轻量化方案。用DSP防火涂膜喷涂作为核心方案,直接在现有货架表面喷涂DSP涂膜,或采用模块化 DSP 板嵌装。重点区域,例如旧电池暂存区、充电区墙面额外增厚,并可采用DSP防火板嵌入式方式在周边加装局部屏障。

对于其他特殊的,室外集装箱式储能、临时存储、自动化立体仓库等场景,均可根据厂房设计、堆放密度、区域分隔的要求定制化进行复合处理,这样施工快捷,成本可控,尤其适合改造项目。

DSP方案的价值

DSP材料的超强隔热性能,在第一个电池热失控的瞬间即形成有效屏障,显著延迟甚至阻止热量向邻近电池传递,从根本上遏制热失控蔓延。并且材料将背火面温度控制在安全范围内的时间延长数倍,为人员疏散、初期灭火、消防队响应争取不可估量的宝贵时间,可联合消防设施将火灾控制在一定范围内。

DSP防护层大幅延缓钢构件在火灾中的强度衰减。经DSP涂膜处理的货架钢梁,在1000℃高温环境下,有效防止坍塌,将火灾控制在极小范围,避免全库毁灭性损失。

锂电池是驱动绿色革命的“能量之心”,但其蕴藏的巨大能量若失控释放,后果不堪设想。传统的“亡羊补牢”式消防手段,在锂电池仓储火灾的极端挑战面前往往力不从心,随着《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等新国标的实施,锂电池存储安全已进入 “硬约束” 时代。DSP 防火方案不仅是技术突破,更是产业安全升级的关键。从工厂存储间到临时仓库,从电动车维修点到回收中心,DSP材料可以为锂电池存储筑牢安全基石。

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原文首发于公众号「华慧防火技术研究」,查看原文

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