锂电池生产厂易忽视的安全问题及安全对策措施

锂电池生产厂易忽视的安全问题

主要危险因素及相应的安全对策措施

近来,在工作中发现,我国锂电池生产企业对锂电池生产中的安全问题认识不足,主要表现在:

①电池液的毒性认识不足,许多企业不知道电池液是有毒的;

②对锂电池的火灾、爆炸危险性认识不足。下面介绍并分析锂电池生产、储存过程

中的毒性危险和火灾、爆炸危险性。

1、中毒危险电池液中一般含有六氟磷酸锂以及作为溶剂使用的碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯。六氟磷酸锂是有毒物质,而上述碳酸酯类物质化学性质则比较稳定,没有被列入有毒物质类,但是可燃。六氟磷酸锂是电池液中的重要成分,国内及一些国外出品的六氟磷酸锂没有说明其毒性,但据国际知名的sigma-aldrich(西格玛公司)制定的六氟磷酸锂《化学品安全技术说明书》(CSDS),说明了其毒性。六氟磷酸锂的性质简述如下:分子式:LiPF6;燃烧性:不燃(0);毒性:中等(2);剌激性:中等(2);化学活性:低(1);慢性影响:中等(2);TLV-TWA:2.5mg/m3(ACGIH)。括号内的数字表示分级,从0到4共分5级。

TLV-TWA是美国卫生医师协会推荐的时间加权平均浓度的最高允许值。六氟磷酸锂:白色粉末,吸湿性强,遇水易分解;进入体内可损害健康,多次接触可产生累积的毒性

效应,呼吸道、眼、皮肤可受到损伤。一些国内企业出品的六氟磷酸锂,产品说明中注明含氟化氢(也称为氢氟酸)≤10-4。氟化氢为高毒物质,具有强烈的腐蚀性,损伤呼吸道、眼、皮肤,可引起支气管炎和肺炎,吸收后可产生全身的毒作用。六氟磷酸锂分解后的产物是高毒性的,应引起注意。韩国三星公司电解液包装桶上标签注明其应在30℃以

下保存,在夏季,运输途中六氟磷酸锂易分解,对安全是个潜在的危险因素。因此,无论是六氟磷酸锂本身,或者其分解产物以及其所含的杂质氟化氢都有中等以上的毒性,如果密闭的作业场所提供的新风不足或通风系统出现故障,有可能发生多人中毒的事故。许多企业在进电池液时,没有向供货厂家索要《化学品安全技术说明书》(CSDS)或《物质安全技术说明书》(MSDS),对所使用的化学品性质了解不透或者根本不了解。目前,一些锂电池生产企业在注液工序上为作业场所提供的新风量不符合新颁布的《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)(该规范2004年起施行)的规定。锂电池生产工艺要求作业现场保证干燥,特别是在注液工序。但是,生产场所过于密闭而注液等工序人员密集,一旦电池液出现质量问题或者电池液在运输途中出现分解,或者夏季室温过高挥发量增加,或者工艺设备出现故障等因素,可能会发生工人中毒事故。

2、火灾、爆炸危险锂电池生产制造使用的主要原料,如铝箔、铜箔、石墨、钴酸锂等,在常温下化学性质是稳定的。有部分原料是有机可燃物,例如,涂布的原料中产生有机可燃气体,有潜在的火灾危险,因此,在配料、涂布等产生有机可燃气体的工序要注意防火。电池液是可燃物,也应注意防火。使用乙醇或丙酮擦洗设备,以乙醇为例,乙醇的闪点是12℃,爆炸下限3.3%(体积分数),乙醇遇明火即可燃烧,甚至引起爆炸。在擦洗设备时,乙醇会挥发,若排风系统出现故障,乙醇可在室内积聚,造成安全隐患。因此要注意利用通风系统及时将乙醇、丙酮等可燃气体、蒸汽排出,防止可燃气体的积聚,以免引起火灾。使用丙酮也会产生同样的爆炸、燃烧危险。在供热、供气系统中,热交换器、空压机的贮气罐等为压力容器,应定期检验。如果质量不良,运行过程中产生腐蚀、维护操作不当等情况,有发生超压爆炸的潜在危险。我国的锂电池生产企业大都没有注意到或者说没有真正对锂电池生产、储存中的火灾爆炸问题引起警觉,但是锂电池生产、储存过程中发生的自燃爆炸案例为我们拉响了警报。

2004年8月25日,四川成都双流县东升镇迎春村的成都建中锂电池厂锂电车间发生电池爆炸事件,经过2个多小时的扑救,消防队员终于扑灭锂电大火。调查初步显示是由于堆放在锂电车间里的不合格电池受潮后产生短路自燃,引发爆炸、起火。

3、几点建议：

(1)新风系统可增加除湿装置,新风供应量必须满足《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)等国家标准、规范的要求。

(2)索要《化学品安全技术说明书》(CSDS),对原料的火灾爆炸、中毒等危险性质要一清二楚。对进口的电解液,可根据《危险化学品安全管理条例》[(中华人民共和国国务院令344号(2002.3.15)]第14条,向经销商索要CSDS或MS2DS,企业也可根据《第170号国际公约作业场所安全使用化学品公约》(国际劳工组织1990年于日内瓦通过,我国于1994年加入)第8条、第9条,化学品供货人,无论是制造商、进口商或批发商,均应保证提供《化学品安全技术说明书》(CSDS)以及其他危险性资料。

(3)锂电池生产行业的特点要求生产场所密闭,减少灰尘,控制作业场所湿度,这就要求管理上注重危险有害因素的辨识,重视对员工安全意识的培训,做到以人为本;重视消防设施的配备、通风系统的良好运行等安全技术措施。