中國以 7% 的鋰儲量成為世界第四大鋰儲量國，但受限于昂貴的開采成本，導致鋰的價格持續(xù)上漲。研究發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池中含有有價金屬 Li、Co、Ni，與直接從天然礦物中提取金屬相比，從金屬含量高且雜質少的廢舊鋰離子電池中回收更容易。2020 年鋰金屬價格約 4.3 萬元/噸，到 2022 年價格已經(jīng)增長到約 50 萬元/噸，價格增長超過了 10倍，這更增加了廢舊鋰離子電池回收的必要性。

動力電池的使用壽命通常為 4~6 年，自 2014 年以來，我國新能源汽車數(shù)量開始高速增長，直至今日，我國第一批新能源汽車動力電池已進入規(guī)?；艘燮冢恍┕景l(fā)現(xiàn)廢舊鋰離子電池回收的潛力，開展了廢舊 、鋰離子電池回收業(yè)務，于是國內(nèi)便掀起一股電池回收熱潮。作為綱領性文件，《十四五工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》表明，要在2025年建成較為完善的動力電池回收利用體系。在此背景下各種回收工藝應運而生，同時在回收過程中的安全性問題也日益顯著。

回收過程中的安全問題也需要重點關注，如 2015年中國廣東江門發(fā)生電解液泄漏事件造成了嚴重的環(huán)境污染；2016 年 9 月美國圣卡洛斯肖爾韋的金屬回收設施中發(fā)生了火災；2019年特斯拉工廠一處電池儲能系統(tǒng)內(nèi)，一個重達 13 t 的鋰離子電池集裝箱在初步測試時發(fā)生爆燃；2021年1月湖南邦普在回收鋰離子電池的車間發(fā)生嚴重起火爆炸，造成較大傷亡。此外，在廢電池回收運輸過程中的安全問題也亟待解決。

近日多部門聯(lián)合發(fā)布的《關于加快提升新能源汽車動力鋰電池運輸服務和安全保障能力的若干措施》的通知中，就明確要求提升鋰離子電池運輸安全管控能力，開展動力鋰電池運輸環(huán)節(jié)熱失控報警機制、安全監(jiān)測技術研究，推廣應用智能視頻監(jiān)控報警、熱失控預報警技術。

考慮到電池熱失控過程中伴隨著電壓、內(nèi)阻、溫度等多種參數(shù)的變化，并伴隨有特征氣體的生成，將此類參數(shù)作為故障識別參數(shù)，引入電池熱失控預警機制，也是目前提升電池安全性的一個重要手段。結合電池發(fā)生熱失控的誘因和機理，以電池出現(xiàn)熱失控時的特征參量對鋰離子電池熱失控進行預警。

電池熱失控通常伴隨的不僅僅是溫度的升高，還會有大量煙霧和CO、C2H4、C2H6、C3H6、H2等可燃氣體生成。這些氣體以及煙霧的出現(xiàn)，使電池的熱量積累到一定程度后導致了電池火災的發(fā)生，并且在氣體產(chǎn)生的過程中會導致電池的膨脹。因此，電池熱失控過程與電池的溫度緊密相關，并且伴隨著內(nèi)阻增大、電壓波動、氣體產(chǎn)生、壓力增大等參數(shù)的變化，而這些參數(shù)的變化為電池熱失控預警提供了依據(jù)。

為解決以上問題，研究人員將目光聚集到無線傳感器網(wǎng)絡上。針對整個廢舊電池回收過程中的安全隱患，將傳統(tǒng)監(jiān)測手段與無線傳感器網(wǎng)絡相結合，可大大提高監(jiān)測的效率與準確性，并且實現(xiàn)及時預警功能。

針對鋰離子電池預警消防的技術需求特點，需要從消防安全標準體系建設、新型消防技術及裝置研發(fā)和火災早期探測預警裝置研發(fā)等方面建立系統(tǒng)、科學的技術標準體系及測試規(guī)范，開發(fā)有針對性的鋰離子電池安全預警系統(tǒng)性消防滅火技術。提升鋰離子電池回收過程中的運輸、儲存及作業(yè)等方面安全性保障，促進鋰離子電池回收利用在新型電力系統(tǒng)中的正規(guī)化、系統(tǒng)化、規(guī)?；瘧?。

感聞安全基于鋰離子電池熱失控預警的火災消防抑制方案=探測報警系統(tǒng)（鋰電池熱失控氣體探測）+滅火系統(tǒng)（定點多次噴射全氟己酮以防止復燃和滅火，后期噴射細水霧，空間降溫和防止火災蔓延）。方案以“早發(fā)現(xiàn)，早預警，早處理”為原則，對鋰離子電池熱失控初級階段進行超前探測預警 （極早期探測）并精準多次點噴抑制處理火災，將火災撲滅在萌芽階段。

在火災探測方面以探測報警系統(tǒng)為主，采用鋰電池專用復合型探測器，同時檢測電池箱的溫度、一氧化碳(CO)、氫氣(H2)、電解液泄漏氣體(VOC)、煙霧等參數(shù)，并且通過綜合算法進行判斷，將信號傳至主機，再傳至各個平臺。該探測報警系統(tǒng)能夠極早期的超前探測到單個鋰離子電池模塊在初期火災時，釋放的信號，這樣可以節(jié)約更多的時間處理信息以及將火災抑制在較早時期。