近日，某新能源公司發(fā)生一起爆炸事件，導(dǎo)致3人死亡。初步調(diào)查事故原因?yàn)椋汗腆w原料高氯酸鋰堵塞配制釜進(jìn)料切斷閥，員工采用工具持續(xù)撞擊疏通，長時(shí)間敲擊導(dǎo)致留在進(jìn)料切斷閥里的高氯酸鋰分解爆炸。

近期，鋰電池生產(chǎn)安全事故時(shí)有發(fā)生。2023年5月11日，廣東某新能源公司發(fā)生火災(zāi)。初步原因?yàn)椋?a href="http://www.xsypw.cn/article/zt/" target="_blank">聚合物鋰電池及原材料熱失控發(fā)生爆燃。據(jù)報(bào)道，起火廠房為一棟六層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑，一層為涂布制圖車間，二層為裝配車間，三層為注液車間，主要存放有約15噸電解液，四層為化成車間，五層為包裝車間，存放有約50萬個(gè)錳酸鋰電池;六層為倉庫，主要存放原材料為電池正負(fù)極主材以及約27噸電解液。

鋰電池電解液

鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，一般由電解質(zhì)鋰鹽、高純度有機(jī)溶劑、必要的添加劑等原料，在一定條件下按一定比例配制而成。電解質(zhì)主要有六氟磷酸鋰、高氯酸鋰等，高純度的有機(jī)溶劑主要包括碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）。從近幾年發(fā)生的事故來看，電解液生產(chǎn)、配制過程中暴露出的主要風(fēng)險(xiǎn)是：含氟電解質(zhì)氟化氫中毒的風(fēng)險(xiǎn)，含高氯酸鹽的電解質(zhì)分解爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，碳酸酯類有機(jī)溶劑發(fā)生閃爆、著火的風(fēng)險(xiǎn)。

一、防控含氟電解質(zhì)生產(chǎn)使用環(huán)節(jié)的中毒風(fēng)險(xiǎn)

六氟磷酸鋰生產(chǎn)過程中使用五氟化磷和氟化氫，最大的風(fēng)險(xiǎn)是氟化氫中毒風(fēng)險(xiǎn)；而電解液配制過程中，要防控六氟磷酸鋰中毒的危害。

（一）防控六氟磷酸鋰生產(chǎn)過程中氟化氫中毒風(fēng)險(xiǎn)目前，國內(nèi)部分六氟磷酸鋰生產(chǎn)企業(yè)本質(zhì)安全水平并不高，箱式氟化反應(yīng)器未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，采用手工開蓋加料，甚至含氟化氫放空尾氣等工藝管線采用塑料材質(zhì)等，與氟化工藝需要的自動(dòng)化控制差距較大，更談不上實(shí)現(xiàn)上下游的自動(dòng)化控制。另外，部分企業(yè)對氟化氫中毒風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)薄弱。從近幾年相關(guān)事故統(tǒng)計(jì)來看，氟化氫中毒主要發(fā)生在設(shè)備泄漏、檢修、開閥等環(huán)節(jié)，其中有一半事故發(fā)生在檢維修環(huán)節(jié)。

六氟磷酸鋰生產(chǎn)裝置

（二）防控電解液配制環(huán)節(jié)六氟磷酸鋰的危害

六氟磷酸鋰對水分特別敏感，暴露于空氣中或加熱時(shí)，六氟磷酸鋰在空氣中水分的作用下會(huì)迅速分解，放出五氟化磷而產(chǎn)生白色煙霧。因此，供應(yīng)商在包裝時(shí)都是采用密閉的不銹鋼桶，同時(shí)加裝氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。使用時(shí)，將包裝桶倒立后，通過8cm的接口將六氟磷酸鋰緩慢加入配制釜內(nèi)。使用過程一直采用氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，避免六氟磷酸鋰接觸空氣。因此，在使用與配制環(huán)節(jié)要采取相應(yīng)的措施防控風(fēng)險(xiǎn)。一是操作處置應(yīng)在具備局部通風(fēng)或全面通風(fēng)換氣設(shè)施的場所進(jìn)行，避免眼和皮膚的接觸，避免吸入蒸汽。二是使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備，如需灌裝或投料，則應(yīng)控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。三是儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房，庫溫不宜超過37°C，避免與氧化劑等禁配物接觸，排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)除靜電的接地裝置，禁止使用易產(chǎn)生火花的設(shè)備和工具。四是使用過程中要佩戴合適的個(gè)人防護(hù)用品，實(shí)施通風(fēng)等措施。

二、防控高氯酸鋰分解爆炸風(fēng)險(xiǎn)

高氯酸鋰是常用的電解質(zhì)，屬于高氯酸鹽，是無色或白色結(jié)晶性粉末。高氯酸鋰約400℃開始分解，430℃立即分解，產(chǎn)生氯化鋰與氧氣，是除昂貴且劇毒的高氯酸鈹外具有最高氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)的高氯酸鹽。因?yàn)樗母吆趿浚c還原劑、有機(jī)物、易燃物，如硫、磷或金屬粉末等混合，可形成爆炸性混合物，受到外部碰撞、敲打、沖擊等極易發(fā)生分解爆炸。因此，高氯酸鋰使用操作過程要求密閉操作，避免粉塵釋放到空氣中，避免與氧化劑、酸類、二氧化碳接觸，避免碰撞、敲打等操作。據(jù)相關(guān)研究，由于使用高氯酸鋰制成的電池低溫效果不好，有爆炸的危險(xiǎn)，日本和美國已禁止使用。國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)應(yīng)高度重視高氯酸鋰的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

三、防控高純?nèi)軇┑拈W爆、著火風(fēng)險(xiǎn)

碳酸二甲酯、碳酸二乙酯屬于易燃液體，遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。一是兩種液體具有易揮發(fā)特性。二是兩種液體具有流動(dòng)擴(kuò)散性的特性。三是靜電危害性大，如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯雖然閃點(diǎn)較高，但也具有燃爆性，遇火花、靜電也有可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸。

（一）防控高純度有機(jī)溶劑配制使用環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)

一是向配制釜中加料時(shí)，應(yīng)注意投料和攪拌的速度，防止速度過快而產(chǎn)生靜電火花引燃爆炸。將上進(jìn)料管改為下進(jìn)料管，以免進(jìn)料時(shí)，劇烈攪動(dòng)。二是配制釜等在運(yùn)行過程中，禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具，不準(zhǔn)敲擊或撞擊設(shè)備，否則會(huì)因產(chǎn)生敲擊、撞擊火花而發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。三是嚴(yán)控生產(chǎn)過程中車間內(nèi)可能出現(xiàn)的各種點(diǎn)火源，采用防爆型電氣設(shè)備。當(dāng)開啟含有物料、半成品的大桶時(shí)，嚴(yán)禁采用鐵制工具。

（二）防控高純度有機(jī)溶劑生產(chǎn)合成環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)

目前，電解液中用途廣泛的碳酸酯溶劑生產(chǎn)工藝主要有5種，分別為光氣法、甲醇氧化羰化法、酯交換法、尿素醇解法、二氧化碳直接氧化法等。其中，光氣法由于光氣有劇毒、“三廢”污染嚴(yán)重、產(chǎn)品質(zhì)量較差，已逐步被淘汰，國內(nèi)主要發(fā)展的是非光氣法。國內(nèi)主要的生產(chǎn)工藝中，碳酸乙烯酯生產(chǎn)過程中涉及到環(huán)氧乙烷，碳酸丙烯酯生產(chǎn)過程中涉及到環(huán)氧丙烷，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯可以由碳酸丙烯酯法制備，碳酸甲乙酯可由碳酸二甲酯制備。溶劑的制備過程工藝復(fù)雜，雖然不涉及危險(xiǎn)化工工藝，但涉及到危險(xiǎn)化學(xué)品，且分離、蒸餾操作單元復(fù)雜，整個(gè)工藝風(fēng)險(xiǎn)較大，缺少相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，是企業(yè)必須關(guān)注的。企業(yè)要基于風(fēng)險(xiǎn)，基于HAZOP、LOPA分析，配備必要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和安全儀表系統(tǒng)。

編輯：黃飛