鋰電池致災隱患因子與偵知防制
📅 2024/6/24 韓國電池工廠爆炸起火，只花了 42 秒全面失控，釀成重大傷亡！
一、前言
韓國電池工廠廠房 2024 年 6 月 24 日驚爆大火，目擊者說一個電池組發生爆
炸性燃燒，隨著工廠內部電池組不斷爆炸，火勢迅速蔓延。電視畫面顯示，由煙
氣出現至熱失控爆炸僅僅 42 秒，連續爆炸後，無法滅火，致工廠大火焚燒毀，
且不斷發生小規模爆炸、火花四濺，使搜救隊員難以進入工廠內部，現場尋獲
2 3 具遺體，慘況 難以相信。由於鋰電池化學活性高，燃燒很難以傳統的滅火方
法處理，據稱消防人員很難完全撲滅大火，救災安全堪慮。
⚠️【為什麼鋰電池這麼危險？】
🧪 含高揮發性電解質
🔥 高溫易產生爆炸性氣體
🔋 濫用/碰撞/過充→可能熱失控
「傳統滅火手段難以撲滅，火勢常持續擴散，搜救困難重重。」
二、
離子電池致災隱患 歷程
鋰離子電池存在安全隱患，因為它們含有昜燃電解質，氧化還原反應，高溫
會產生易燃氣體及毒氣，如果損壞碰撞或充電不正確，可能會導致爆炸和火災，
且持續電化學連鎖反應，高電壓充放電及輻射熱等延燒擴大危害，難以滅火。由
鋰離子電池釀災進程中，致災原因隱患徵兆時序歷程，如下：
(
一 電芯濫用：例如過度充電、電池誤用或撞擊濫用、曝露在高溫下、製造缺陷
或穿刺短路等。
(
二 過度充電會加熱內部的電解質 化學物質 碳酸酯類 ))，引起放熱反應，產生蒸
氣煙霧，致使包覆鼓脹。
(
三 高溫化學物質產生氫氣及氧與毒性氣體，又會降低隔離膜的性能，產生分解
固體電解質介面層 SEI) 。
(
四 當結晶隔離膜被破壞時，會導致短路發生熱失控，使電解液噴溢火焰。
🧯【致災歷程四步驟】
1️⃣ 電芯濫用（撞擊、過充、高溫）
如果電芯的實際使用條件不適當，從而造成電芯內部結構加速損傷以及引發
部分關鍵原材料加速失效的情況，稱之為電芯濫用。濫用經常會最終導致電芯安
全失效，即熱失控。在此熱失控過程，電池由於自身的歐 姆反應和副反應，導致
溫度升高，電池內部會發生以下化學變化：固體電解質介面層 ( 分解、正 負
極材料和電解液之間的反應、電解液分解以及電極活性材料和黏合劑之間的反應，
並且在此過程中伴隨著內短路發生、熱量產生、廢氣的混合物即電解質溶液蒸氣
或易燃有毒氣體 如 0 2 、 HF 等 釋放等現象。
2️⃣ 電解質氣化（鼓脹+煙霧）
3️⃣ 隔離膜失效（產毒氣+內部短路）
4️⃣ 熱失控爆炸（火焰噴發）
一旦電池熱失控傳播，一發不可收拾，只能隔離抑制火熱，讓該受損害區不
延燒，讓該區燒完為止。必須極早期發現告警，能事先自主制止，防阻熱失控 產
生，防患未然，等到火警警報為時已晚，而必要早期隱患事件通報定位及聯動制
止。多數警報設備只針對火源火警探測，缺乏致災因素之隱患早期探測，而且物
體表徵溫度異常也探測不足，缺少異常熱源的熱成像監測儀器、測溫或變形易位
的光纖檢測等新型手段，補足熱失控前期釋放擴散的可燃氣體蒸氣探測技術不易。
另一旦發現異常，缺少必要手段快速遠端確認現場情況，及立即現場處置，例如
覆蓋防火毯或自動移除異常對像物源。加強傳统消防探測與滅火抑制能力之不足
或不適用，應以預防防阻為先，極早預知致災隱患因子，以偵知連動深度防禦。
🔍【致災「預警」因子】
🔸 電芯異常反應
🔸 內部溫升快速
🔸 釋放易燃氣體（如氫氣、HF）
🔸 發生膨脹、變形、冒煙或噴焰
🛡️【如何防止鋰電池火災？】
✅ AIoT 智慧感測器系統
📡 實時偵測溫度、變形、可燃氣體
⚠️ 提前預警 → 斷電 → 冷卻 → 控火
🧠 搭配機器學習判別異常趨勢
🚨 迅速通知＋自動防護裝置（如：滅火毯、自動移除異常電池）
🔍 結語：提早偵知，比火警響起更重要！
🛠️ 智慧偵測＋主動防災，是面對鋰電池風險的唯一解方！
最近幾年的機器學習和人工智慧的應用，
例如 IoT 和 AIoT 智慧物聯網的資料運算和模型訓練，都能夠藉由智慧型感測器來發揮到更多領域。採用最可
靠的安全監測方法，爭取足夠的應變時間以避免災害擴大。整合快速防
控、數據採集、聯動滅火裝置及告警分享，關斷電源 。增加及早發現、
告警處理、斷電、冷卻降溫等等， 才能有效提升防滅工作的效率。
可以利用儀器或資料擷取系統，將感測器的類比電壓和電流訊號轉為電腦可以計算的數位訊號，
以便後續分析和呈現。由於智慧式系統的普及與小型化，已經有感測器業者將智慧演算與感測器整合在一起，
並利用智慧系統所具有的處理能力，進行即時訊號處理、判斷、或控制的功能，
成為智慧型感測器，它的好處是： 可提供即時反應，如安全或防災用途
- 進行自我診斷，立刻偵測感測器異常與否，並提出警告
- 直接在前端分析資料，無需等到回傳到電腦才計算
- 進行資料壓縮，降低後續資料傳輸資料量（這可節省後續網路頻寬以及儲存費用）
- 進行機器學習或 AI 算法，直接進行參數優化
針對離子儲能系統火災的發熱、冒煙、排氣、膨脹、噴焰等潛在隱患徵兆，
我們需探討並採用相應的產品，聚焦於這一迫切的研究議題，演繹出最可靠的安全監測方案，
爭取在必要時斷電或移除隱患，以防災害擴大。 先進的多元感測整合極早期偵知致災隱患因子之解決方案，
能夠自行縮小異常範圍、快速精準定位問題隱患，使其可視化並集中控管，實現自動化預防與抑制。
這樣可以預先避免異常隱患的發生，及時偵知，將損害降至最低。
👤 作者：宋郁德／中華民國仲裁人・消防師事務所
📖 資料來源：聯合新聞網
