■ 李銳 上海市松江區(qū)消防救援支隊(duì)■ 余陽(yáng) 閻林平 東華大學(xué)保衛(wèi)處

隨著技術(shù)發(fā)展，使用充電電池的各類電子產(chǎn)品、電氣設(shè)備和交通工具（包括電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)等）在人們的生產(chǎn)生活中應(yīng)用逐漸增多。充電電池中使用最為廣泛的有鉛酸電池、鋰離子電池、鎳氫電池及鎳鎘電池等[1]。目前，鋰離子電池由于具備設(shè)備裝置體積較小且能量密集的特點(diǎn)，用量最大，也成為便攜式充電電池的最佳選擇[2]。鋰離子電池工作原理見(jiàn)圖1：

鋰離子電池正極一般為L(zhǎng)ixCoO2、LixNiO2等復(fù)合材料，負(fù)極采用鋰－碳層間化合物L(fēng)ixC6 等材料，充放電過(guò)程中，鋰離子在正負(fù)極間往返嵌入和脫嵌，其中，充電池時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，放電時(shí)則相反[3]。

充電電池使用常見(jiàn)的安全隱患一般包括漏電、功率模塊異常和通訊功能失效過(guò)充等。比如：電池功率模塊輸入輸出欠（過(guò)）壓、溫度異常都會(huì)造成充電異常，可能導(dǎo)致電池局部溫度過(guò)高，進(jìn)而引發(fā)火情[4,5]；電池通訊功能失效會(huì)導(dǎo)致充電設(shè)備接收不到停止充電請(qǐng)求，導(dǎo)致充電電池?fù)p壞或者電池爆炸引發(fā)火災(zāi)[6]。

充電電池引發(fā)火災(zāi)的特點(diǎn)表現(xiàn)為熱失控時(shí)溫度高、熱失控速度快、會(huì)生成許多有害且可燃?xì)怏w及煙霧、要撲滅比較困難，且在電池著火后存在爆炸隱患[7]。而且，充電電池燃燒不用氧氣參與，屬于內(nèi)部材料化學(xué)反應(yīng)，傳統(tǒng)隔絕氧氣滅火辦法不起作用[8]。目前的消防標(biāo)準(zhǔn)不適用于充電電池燃燒情況，滅火系統(tǒng)中的滅火劑和滅火措施無(wú)法保證有效，這給消防、滅火及救援都帶來(lái)了巨大難題[9]。

高校人群密集，教學(xué)科研活動(dòng)和生活中經(jīng)常涉及電化學(xué)儲(chǔ)能充電電子產(chǎn)品、設(shè)備、電器和交通工具的使用。近年來(lái)，高校中充放電過(guò)程發(fā)生的火災(zāi)事故和充電設(shè)備、電動(dòng)車(chē)自燃事故時(shí)有發(fā)生，比如：2009年1月5日，北京航空航天大學(xué)科研南1 號(hào)樓某實(shí)驗(yàn)室給實(shí)驗(yàn)用蓄電池充電，蓄電池突然冒出火花并著火，火勢(shì)蔓延迅速，滅火器無(wú)法撲滅，火災(zāi)過(guò)火面積30m2，造成嚴(yán)重設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失；2014年11月30日，廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院相思湖校區(qū)，學(xué)生宿舍架空層的電動(dòng)車(chē)突發(fā)起火，造成多輛電動(dòng)車(chē)被燒；2014年12月30日凌晨，陜西榆林學(xué)院公寓樓5 號(hào)樓5 層一間女生宿舍突發(fā)大火，起火原因?yàn)閷W(xué)生未將手機(jī)充電器從電源插板拔下導(dǎo)致短路起火；2016年3月23日，東北大學(xué)西門(mén)附近的9 舍二樓一寢室發(fā)生火災(zāi)，起火原因?yàn)樵搶嬍覍W(xué)生在屋內(nèi)使用充電寶，引發(fā)著火；2017年4月4日，北京郵電大學(xué)因UPS（不間斷電源）蓄電池組事故突發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致北京地區(qū)多所高校網(wǎng)絡(luò)中斷，校園網(wǎng)無(wú)法使用；2017年4月6日，福建農(nóng)林大學(xué)校區(qū)的電動(dòng)自行車(chē)棚凌晨突然起火，有上百輛自行車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)被燒毀，消防部門(mén)判定為電動(dòng)自行車(chē)充電時(shí)引發(fā)火災(zāi)；2017年5月17日凌晨4 時(shí)，清華大學(xué)紫荊學(xué)生公寓16 號(hào)樓起火，起火原因系宿舍內(nèi)電動(dòng)車(chē)電池充電時(shí)發(fā)生火災(zāi)；2019年5月5日，住在桂林雁山大學(xué)城內(nèi)的5 名廣西師范大學(xué)漓江學(xué)院學(xué)生在電動(dòng)車(chē)起火引發(fā)的火災(zāi)事故中遇難[10]。

高校實(shí)驗(yàn)室、宿舍等地方人員集中，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)容易引起恐慌，易導(dǎo)致群死群傷，在社會(huì)上造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，高校必須關(guān)注校園內(nèi)充放電過(guò)程的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)控制，排查各類充電過(guò)程的安全隱患，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，做好充電安全教育和防火管理工作。

一、高校校園充電安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

（一）高校校園車(chē)輛充電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

隨著電動(dòng)車(chē)技術(shù)（包括電動(dòng)自行車(chē)、四輪電動(dòng)車(chē)等）的發(fā)展，電動(dòng)車(chē)成為很多師生的交通工具，同時(shí)，很多高校內(nèi)也出現(xiàn)了電動(dòng)車(chē)亂停、充電電纜私自亂接、違規(guī)充電等安全管理問(wèn)題[11]。

由于充電引起的火災(zāi)事故頻發(fā)，2017年6月1日發(fā)布的《國(guó)務(wù)院安委會(huì)辦公室關(guān)于印發(fā)電氣火災(zāi)綜合治理自查檢查要點(diǎn)及檢查表的通知》中的《電氣火災(zāi)綜合治理自查檢查要點(diǎn)》中明確提出：“人員密集場(chǎng)所不應(yīng)在場(chǎng)所內(nèi)為電動(dòng)車(chē)充電，不應(yīng)停放電動(dòng)車(chē)”，因此，不少高校并不提倡校園內(nèi)使用電動(dòng)車(chē)，有的高校在學(xué)校安全手冊(cè)中將電動(dòng)車(chē)電池列為在學(xué)生公寓、實(shí)驗(yàn)室、辦公室禁止使用的違章電器[12]。但需要指出的是：電動(dòng)車(chē)作為一種相對(duì)環(huán)保、節(jié)能、省錢(qián)的交通工具，很多師生依然把電動(dòng)車(chē)作為出行首選，眾多的電動(dòng)車(chē)使用量必然涉及龐大的充電需求，而學(xué)校管理部門(mén)對(duì)是否安裝電動(dòng)車(chē)充電樁以滿足充電要求的呼聲是“疏”還是“堵”，陷入了兩難。

電動(dòng)車(chē)（特別是電動(dòng)自行車(chē)）亂接電線充電或者通宵充電，存在消防隱患[13]；充電電池正常使用壽命一般為3 到4年，如果電線老化或者電動(dòng)車(chē)本身電瓶出現(xiàn)了問(wèn)題，則更容易發(fā)生火災(zāi)，風(fēng)險(xiǎn)更大[14]。因此，校園內(nèi)必須嚴(yán)禁私拉電線，并嚴(yán)禁使用有過(guò)期電池的電動(dòng)車(chē)。另外，如果電動(dòng)車(chē)加裝電瓶，也容易造成線路過(guò)負(fù)荷，引發(fā)火災(zāi)；電動(dòng)車(chē)使用者如果不注意加強(qiáng)對(duì)電動(dòng)車(chē)的電線、電路等方面的檢查，很可能會(huì)發(fā)生電路接觸不良而引起接觸點(diǎn)打火、發(fā)熱，進(jìn)而造成短路、串電事故的發(fā)生[15]。目前，國(guó)內(nèi)部分高校已經(jīng)建設(shè)了電動(dòng)車(chē)共享充電設(shè)施，但充電樁一般集中分布在車(chē)庫(kù)、路邊等位置，難以做到專人監(jiān)管，集中的充電樁中，如果某一充電樁發(fā)生起火問(wèn)題，火勢(shì)極易蔓延，造成大的火災(zāi)事故。

（二）學(xué)生宿舍充電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，高校學(xué)生使用的充電類電子產(chǎn)品逐漸增多，學(xué)生宿舍被允許的充電行為主要涉及手機(jī)、平板電腦、充電臺(tái)燈等小功率鋰電池電子產(chǎn)品，但充電電子產(chǎn)品如果電池質(zhì)量不佳或電子產(chǎn)品過(guò)充，容易造成過(guò)熱燃燒而引發(fā)火災(zāi)。比如：手機(jī)電池充電保護(hù)機(jī)理是在電池內(nèi)安裝一個(gè)電壓檢測(cè)的保護(hù)電路，當(dāng)檢測(cè)到電池內(nèi)部電壓超過(guò)額定電壓時(shí)，保護(hù)電路啟動(dòng)以阻止電池繼續(xù)充電，但如果保護(hù)電路功能失效，電池超壓充電會(huì)造成短路，此時(shí)電池會(huì)急劇放電，導(dǎo)致放出大量的熱，進(jìn)而發(fā)生爆炸乃至火災(zāi)。另外，如果電子產(chǎn)品充電時(shí)放置在接近熱源的區(qū)域或者散熱不暢的地方，也容易引發(fā)爆炸、火災(zāi)等事故。除此之外，電動(dòng)自行車(chē)電池在高校宿舍充電情況也時(shí)常發(fā)生，宿舍內(nèi)違規(guī)充電也增加了引發(fā)較大規(guī)模火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，學(xué)生宿舍必須要制定有效的充電防火監(jiān)督策略，加大充電防火治理力度。

（三）實(shí)驗(yàn)室充電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

高校實(shí)驗(yàn)室是人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的重要場(chǎng)所，隨著技術(shù)發(fā)展，各類充電類實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室充電類設(shè)備的電池能量密度一般較大，如果對(duì)電池過(guò)充電且過(guò)充保護(hù)失效，往往會(huì)造成電芯本體溫度不斷升高達(dá)到熱爆炸的狀態(tài)，從而發(fā)生破裂、冒煙、起火乃至爆炸的危險(xiǎn)。另外，電池內(nèi)部電阻低的實(shí)驗(yàn)室充電設(shè)備如果發(fā)生短路會(huì)產(chǎn)生大的電流，使電池內(nèi)部達(dá)到高溫狀態(tài)，非常容易引發(fā)火災(zāi)。

實(shí)驗(yàn)室人員密集、設(shè)備多，重大危險(xiǎn)源多，如果實(shí)驗(yàn)室由于平面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防火分區(qū)設(shè)置不合理，達(dá)不到《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，往往發(fā)展迅速且后果嚴(yán)重，因此實(shí)驗(yàn)室充電安全需要得到高校安全管理部門(mén)的充分重視。

二、高校安全充電管理

（一）電動(dòng)車(chē)安全充電管理

電動(dòng)車(chē)的使用必須以安全為前提，電動(dòng)車(chē)的充電方式必須規(guī)范安全，比如：校園內(nèi)必須嚴(yán)禁在辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓和宿舍區(qū)等樓宇建筑內(nèi)給電動(dòng)自行車(chē)充電，禁止私拉插線板等方式違規(guī)充電。

校園內(nèi)電動(dòng)車(chē)的使用，宜導(dǎo)不宜堵。高校在嚴(yán)禁違規(guī)充電的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)校的電動(dòng)車(chē)保有量配置相應(yīng)的充電樁集中點(diǎn)，以方便電動(dòng)車(chē)充電，同時(shí)做好充電樁集中場(chǎng)所的消防防火工作，并以《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》為參考制定電動(dòng)車(chē)充電場(chǎng)所防火規(guī)定，明確耐火等級(jí)、電氣防火要求，建設(shè)消防設(shè)施，將電動(dòng)車(chē)停放充電場(chǎng)所建設(shè)納入消防設(shè)計(jì)審查驗(yàn)收內(nèi)容中。

電動(dòng)車(chē)充電樁作為一種電氣設(shè)備，如果質(zhì)量不合格或管理不善有一定的危險(xiǎn)性，而且電動(dòng)車(chē)電池質(zhì)量不合格有導(dǎo)致爆炸、起火等事故的可能。因此，為了保證安全，校園內(nèi)建設(shè)的充電樁設(shè)施一定要符合國(guó)家相應(yīng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，保證充電設(shè)施充電的安全性。并且，充電樁集中點(diǎn)平時(shí)運(yùn)行過(guò)程中需要進(jìn)行定期的電氣設(shè)備安全檢查，并進(jìn)行記錄，出現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題應(yīng)及時(shí)通知售后技術(shù)人員進(jìn)行維修，保證設(shè)備無(wú)缺陷運(yùn)行。充電樁集中點(diǎn)必須建設(shè)監(jiān)控?cái)z像頭，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，監(jiān)控室能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行應(yīng)急滅火響應(yīng)。

（二）學(xué)生宿舍充電防火管理

高校學(xué)生公寓里的每一場(chǎng)火災(zāi)，都伴隨著學(xué)生財(cái)產(chǎn)損失甚至生命的傷害，而且，經(jīng)歷火災(zāi)的學(xué)生也會(huì)有心理影響。因此，防火是高校宿管部門(mén)工作的重中之重。

為了防止學(xué)生宿舍出現(xiàn)充電火災(zāi)事故，首先要加強(qiáng)學(xué)生的充電安全教育和宿舍充電管理。比如：要求學(xué)生宿舍內(nèi)使用的充電電子產(chǎn)品必須是正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品，學(xué)生使用的充電類電子產(chǎn)品其充電器必須與電子產(chǎn)品配套，防止輸入電壓、輸入電流與產(chǎn)品要求不一致；宿舍內(nèi)充電需避免電子產(chǎn)品過(guò)載充電，如果發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品溫度比平時(shí)高許多或者有異味產(chǎn)生應(yīng)立即停止使用；電子產(chǎn)品應(yīng)該在通風(fēng)、散熱好的地方充電，不要放在書(shū)包、衣服兜或被子里，盡量多面散熱；充電類電子產(chǎn)品應(yīng)該避免磕碰、進(jìn)水或高溫環(huán)境下使用，電子產(chǎn)品充滿電后應(yīng)該及時(shí)拔掉插頭。

對(duì)于宿舍的安全監(jiān)管，高校宿管部門(mén)必須承擔(dān)主要責(zé)任，必須對(duì)宿舍進(jìn)行定期的安全巡查，尋找充電安全隱患并及時(shí)進(jìn)行整改消除。需要指出的是：國(guó)內(nèi)很多高校宿舍樓管理人員數(shù)量偏少，存在安全監(jiān)管覆蓋面不夠的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。因此，高校應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生自我防范的主觀能動(dòng)性和積極性。比如：在學(xué)生中成立“安全自律委員會(huì)”等學(xué)生安全志愿者組織，以公寓樓為單位，設(shè)置樓長(zhǎng)、樓層層長(zhǎng)等志愿者崗位，并以宿舍長(zhǎng)為節(jié)點(diǎn)，細(xì)化宿舍樓安全網(wǎng)格，積極發(fā)動(dòng)學(xué)生安全志愿者組織成員參與到宿舍內(nèi)務(wù)檢查、安全隱患排查、消防安全宣傳等工作中。

學(xué)生參與到高校消防安全管理工作中，可充分發(fā)揮學(xué)生在防火工作中的主人翁地位，提高學(xué)生的自覺(jué)能力，克服宿舍管理者和被管理者的對(duì)立現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生自我管理、自我監(jiān)督、自我教育的動(dòng)力，可為提高學(xué)生安全意識(shí)并建立安全文化打下好的基礎(chǔ)。

（三）實(shí)驗(yàn)室安全充電管理

高校必須重視實(shí)驗(yàn)室充電設(shè)備的安全使用問(wèn)題，高校除需要完善實(shí)驗(yàn)室消防安全管理體系外，還要在實(shí)驗(yàn)室初建、改建、擴(kuò)建工程中有防火設(shè)計(jì)內(nèi)容，必須建設(shè)煙感報(bào)警系統(tǒng)、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、配備送風(fēng)排煙系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)，并配備滅火器、滅火毯等消防設(shè)備。其中，對(duì)于充電設(shè)備引發(fā)的火災(zāi)，不能簡(jiǎn)單使用常規(guī)滅火器滅火。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾經(jīng)研究了干粉、二氧化碳、七氟丙烷等滅火劑對(duì)鋰電池火災(zāi)的滅火效果，研究發(fā)現(xiàn)：常規(guī)滅火劑無(wú)法從根本上中斷充電電池內(nèi)部的連鎖分解反應(yīng)，但七氟丙烷能有較好的滅火效果。因此，對(duì)于有充電設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)配備有七氟丙烷等特種滅火器；另外，由于環(huán)境溫度高會(huì)引起充電電池的內(nèi)部故障，加大電池?zé)崾Э氐目赡苄裕虼?，?shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)避免充電類設(shè)備與高溫設(shè)備放在一起。

考慮到充電過(guò)程中，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)流充電，電池所產(chǎn)生并積累的熱量可能使電池?fù)p傷，而且，長(zhǎng)時(shí)間過(guò)流充電也會(huì)造成導(dǎo)線過(guò)熱引起絕緣層破損而發(fā)生短路故障，為避免長(zhǎng)時(shí)間過(guò)流充電而產(chǎn)生火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)充電設(shè)備不使用期間電源線應(yīng)拔離插座。并且，充電設(shè)備使用時(shí)應(yīng)插在定時(shí)斷電插座上，以能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)停止充電。

有充電設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人必須建立科學(xué)有效的充電設(shè)備防火應(yīng)急預(yù)案，在救援方式上，根據(jù)充電設(shè)備火災(zāi)特點(diǎn)不同，制定不同的救援機(jī)制。當(dāng)充電設(shè)備火災(zāi)發(fā)生時(shí)，應(yīng)科學(xué)有效的及時(shí)控制并撲滅火源，若火勢(shì)較大，則要做好應(yīng)急疏散工作，避免發(fā)生煙中毒、觸電及爆炸災(zāi)害。

三、結(jié)論與建議

第一，對(duì)于高校的電動(dòng)車(chē)充電，從管理效果看，宜疏不宜堵，而且需要建立規(guī)范的安全充電制度以解決電動(dòng)車(chē)亂停、亂放、亂充電問(wèn)題。高校內(nèi)必須禁止在實(shí)驗(yàn)室、教室、辦公場(chǎng)所等室內(nèi)對(duì)電動(dòng)車(chē)電池充電，也應(yīng)禁止師生將電動(dòng)車(chē)停放在樓梯間、樓道、疏散通道、安全出口等區(qū)域。但同時(shí)，高校應(yīng)該響應(yīng)師生的電動(dòng)車(chē)充電需求，并優(yōu)化電動(dòng)車(chē)充電管理，實(shí)現(xiàn)校園電動(dòng)車(chē)充電安全有序。比如：結(jié)合校園環(huán)境建設(shè)共享充電樁，充電樁需具備定時(shí)充電、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、異常斷電等功能，并明確電動(dòng)自行車(chē)集中充電點(diǎn)消防安全技術(shù)防范要求。

第二，安全的校園環(huán)境是高校管理的基本要求，不安全的充電過(guò)程往往會(huì)引發(fā)危害大的火災(zāi)、爆炸等消防事故，因此，高校內(nèi)的充電安全不能掉以輕心，必須引起高校管理部門(mén)的重視。高校應(yīng)該居安思危，定期進(jìn)行充電安全專項(xiàng)安全檢查工作。有較大規(guī)模集中充電場(chǎng)所的高校，應(yīng)聘請(qǐng)專業(yè)的安全工程師對(duì)充電場(chǎng)所進(jìn)行專業(yè)安全評(píng)價(jià)，并落實(shí)安全隱患整改建議。

第三，充電行為是高校消防安全的重要風(fēng)險(xiǎn)因素之一。高校充電安全風(fēng)險(xiǎn)防范宣傳，應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”方針，努力在師生中實(shí)現(xiàn)“要我安全到我要安全”的意識(shí)轉(zhuǎn)變。對(duì)于宿舍消防管理，高校還應(yīng)該充分激發(fā)學(xué)生的主人翁意識(shí)，引導(dǎo)建立學(xué)生自治安全管理組織，真正實(shí)現(xiàn)安全隱患的群防群治。