鋰電池危害辨識、評估與控制 (含緊急應變)
鋰離子電池在實務應用中所衍生的職安風險,可將其安全管理架構劃分為「危害辨識與評估」、「危害控制」,以及「緊急應變措施」這三個核心維度思考。職安實務做法,我們建議如下:
一、 危害辨識與評估 (Hazard Identification and Assessment)
英國消防部門的數據指出,由鋰離子電池引發的火災事件較前一年增加了46%,這凸顯了對此高能量密度設備進行風險評估的重要性。其主要危害來源可歸納為四大類別:
1. 源頭與系統性危害
仿冒或劣質電池是重大的風險源,這類產品缺乏關鍵的「電池管理與保護系統(cell management and Protection Systems)」,且常使用次級材料與不良結構,大幅增加了過熱、液體洩漏與爆炸的機率。
2. 環境與化學危害
將電池暴露於高溫、火花、明火,或放置於車內玻璃下方受陽光直射,皆極易引發熱失控。此外,環境中的水分、雨水及腐蝕性物質(如鹽分),會導致電池端子腐蝕與內部材料降解,進而引發短路與發熱。
3. 物理與機械危害
電池內部的隔離膜極其脆弱。掉落、受到衝擊、穿透,甚至將電動工具電池當作鐵鎚使用,都會破壞內部結構,引發冒煙、起火或爆炸。
4. 電氣與充電危害
端子若接觸到導電金屬(如螺絲、釘子、墊圈、硬幣、鑰匙或珠寶),會瞬間引發短路並造成燒傷或火災。在充電方面,使用非原廠的第三方充電器或讓電池徹夜無人看管地充電,會導致過度充電與過熱,顯著提升火災風險。
二、 危害控制 (Hazard Control and Safe Work Procedures)
基於上述風險,實務上必須落實嚴格的預防性控制措施:
1. 採購與驗證機制
使用信譽良好製造商所生產的電池。選購時應核實清晰的商標、高品質的製造技術與相關安全認證;若包裝標示不清或價格低得不合理,應視為仿冒品並拒絕使用。
2. 靜態儲存與環境控制
鋰離子電池應儲存於製造商規範溫度限制內的陰涼乾燥處,這不僅能確保安全,還能延長使用壽命。儲存區域應遠離熱源與易燃物,並放置於不可燃材料(如鋼製長椅或層架)上,同時絕對禁止在具備爆炸性或腐蝕性氣體的環境中儲存。此外,充電完成後必須立即將電池從充電器上移除,不可將其存放在充電器上。
3. 物理防護與電氣隔離
操作時,絕對不可使用手指或具導電性的工具碰觸電池極柱。在運輸過程中,電池極易受到震動與衝擊,因此必須將其放置於製造商專用的攜帶盒中,並確保盒內淨空,不混雜其他金屬物,以徹底隔離導電材料。
4. 定期巡檢與異常汰除
操作人員必須定期檢查電池是否出現液體洩漏、塑膠外殼變形熔化或效能降低等損壞跡象。一旦發現損壞,必須立即停止使用,且絕對不可嘗試修復或重複使用受損電池。
三、 緊急事件與應變措施 (Emergency Response)
當預防機制失效,電池進入熱失控狀態時,必須採取科學且迅速的應變措施,以防止災情擴大:
1. 初期受損隔離(無明火狀態)
若電池已損壞但尚未起火,應立即將其隔離。最佳實踐是將其放入專用的容器,或是裝滿「蛭石」或「沙子」的金屬桶中進行物理性阻絕,並遵循組織的危險廢棄物處置程序進行報廢。
2. 火災發生時的滅火器選擇
當面對鋰電池火災時,應變人員必須穿戴包含工業手套、護目鏡與呼吸防護具的個人防護裝備(PPE)。可諮詢專業MSA,提供適當且合格PPE (MSA PPE 相關資訊)。
請特別注意,絕對不可使用乾粉滅火器,因為其對這類火災是無效的。應改用水或專門針對鋰離子電池設計的滅火器進行撲滅,並視情況呼叫緊急救援服務。
3. 強制降溫與防止二次復燃(熱失控阻斷)
這是應變程序中最關鍵的一環。為了最快速地冷卻過熱的電池並終止熱失控,應使用長柄鋁鏟等工具,將電池完全浸入裝滿水的堅固容器(如鋼桶)中。在操作過程中,絕對不要直接用手觸摸電池;如果電池連接在充電器上,請先拔掉插頭;若連接在工具上,請不要嘗試拆卸,應直接犧牲設備連同電池一起浸入水中以防受傷。
4. 長時間浸水監控
即使表面的火勢看似已經熄滅,電池內部的熱失控連鎖反應可能尚未結束。因此,必須將電池留在水中浸泡至少 24 小時,以確保高熱被徹底吸收,防止其他電池單元重新點燃(二次復燃)。
四、國內案例 (AI 摘要)
三元能源科技位於高雄小港的鋰電池廠,於 2025 年 7 月 14 日清晨發生重大火災,起火點初判為「化成半成品常溫靜置區」,事故導致 15 人受傷(12 名員工、3 名消防員)。火災造成重大財損,初估約 164 億元,影響公司獲利約 110 億元,且該廠被勒令停工。
關鍵事件與影響:
事故原因: 初步研判為「多重系統異常與事件疊加」,不明高溫熱源流經靜置區引發電池噴發,且自動消防系統未能即時啟動。
財損與賠償: 初估廠房、設備及存貨報廢損失約 164 億元。公司已投保財產險,理賠金額有待確認。
營運影響: 停工導致高階鋰電池(Molicel)產能受損,公司已啟用南科廠支援,並安排海外產能外包。
追究責任: 公司認為工程相關消防系統失效,已正式對承攬商提起民事訴訟,求償 46 億元。
火災影響高雄小港空氣品質,所幸未測出有毒氣體。該廠為公司發展高階電池的重要基礎,此事件對公司高階鎳三元鋰電池布局造成短期重大挫折。