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鋰電池自燃如此可怕,鋰電池電動車安全性還高嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年06月13日  

相較于傳統(tǒng)燃油車復雜的結構來說,電動車起火的原因比較單一,基本都是由于鋰電池熱失控造成的。熱失控引發(fā)的煙霧、火災甚至爆炸,是鋰離子電池的事故過程中最常見的特征。而熱失控又主要由于過度充電、外力、內部短路等因素造成。


其中,外力引起的動力電池熱失控導致的起火事件最常見。由于現在電動車用的動力電池都是由大量的鋰電池組構成,以特斯拉為例,整套動力電池體積非常大,安放在底盤上。這樣就很容易在車輛發(fā)生碰撞時對電池組造成擠壓,從而導電池發(fā)生變形、開裂、短路等損壞,觸發(fā)熱失控。最可怕的是,一顆電池熱失控很可能觸發(fā)連鎖反應,通過發(fā)熱導致其它電池也產生熱失控。


現有哪些手段來管控電動車起火?


以國內為例,無論是單體鋰電池還是車載動力電池,都有相應的國家強制標準來約束其安全性,有興趣的可以查下GB/T31467.3和GB/T31485。不過這些強制標準也只是對動力電池本身對于機械外力的抵抗能力有一定要求,并不足以去應對大多數車輛碰撞事故,更沒能從動力電池起火本身去設計考慮。


同時,為了達到相關安全標準甚至做到更安全,其實已經有相關團隊正在研發(fā)熱失控預警和自動滅火系統(tǒng)。不過由于種種因素(體積、成本、強制標準缺失),并未普及。


那么電動汽車還能安心購買和使用嗎?


從自燃概率上,似乎電動車比傳統(tǒng)燃油車要低不少,但從起火概率來說,電動車比燃油車應該要高得比較明顯。畢竟,我們開車難免出現大大小小的碰撞事故,但至少燃油車不會像電動車那樣很容易“碰著火”。


而且,電動車研發(fā)生產的歷史和成熟度也是遠不如傳統(tǒng)燃油車的。從普通消費者角度去考慮,對于這種代步工具真沒必要冒著這么大的風險去嘗鮮或是當電動車工業(yè)進程的小白鼠。而且,搞不好很多停車場還不讓進……


雖然車行哥不是一個保守的人,假若將來得了重疾絕癥,會積極去參與各種前沿臨床試驗療法,用生命最后時光為醫(yī)學發(fā)展做貢獻。可是咱老百姓買車不一樣,都是用血汗錢來買個代步工具,還是安全第一、可靠性第一,不然你甚至連安全帶都不用系了。上邊頻繁提起的一個詞是熱失控,這是鋰電池發(fā)生自燃、危險的主要原因。熱失控是指電池使用過程中產生的熱量無法散出,溫度異常升高反而導致電池內部反應更加劇烈,放出更多的熱,兩相促進最終導致燃燒或爆炸。


比如這張圖:某NCM電池負極(材料為鈦酸鋰)的溫度與放熱曲線。正常的鋰電池在使用過程中BMS應該將電池溫度控制在合理范圍內。但如果電動車的熱管理設計不好,可以看到,隨著電池溫度的上升,電池內部自行產生了多個放熱峰值,80攝氏度左右SEI膜開始溶解,產生大量的熱,隨后溫度繼續(xù)上升135℃左右隔斷開始溶解,正負極短路,溫度急劇上升到200℃左右,正負極材料與電解液開始反應,放熱量極大電池爆燃。


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