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寶鄂文庫

為什么電池自燃頻繁發(fā)生?需要遵循哪些安全規(guī)律呢?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-05-27 22:22    點擊量:

近頻頻出現(xiàn)在新聞中的電動汽車自燃事件,似乎打擊了整個行業(yè)的信心。車企忙于公關清除負面,技術人員加班加點尋找解決方案,而用戶也對購買一輛新能源汽車產(chǎn)生了前所未有的擔憂。

 

自燃,這兩個字對于新能源汽車究竟意味著什么?我們又該如何理性地看待新能源汽車自燃?筆者作為一名汽車專業(yè)人士、汽車行業(yè)從業(yè)者,同時也是一名真實的純電動汽車車主,在此聊聊自己的觀點,與大家共同探討。

 

目前絕大多數(shù)電池均采用鋰作為得失電子,即發(fā)生電化學反應的載體。它有極高的化學活性,當金屬鋰與氧氣直接發(fā)生接觸時,便會引起劇烈的燃燒與爆炸。

 

了解這一特性后,在研發(fā)鋰電池時會遵循兩大基本安全規(guī)律:

 

相反地,只有當這兩大設計同時失效,電池的自燃才會發(fā)生,具體表現(xiàn)為:

 

除此之外,不可忽視的還有在電池內(nèi)局部發(fā)生熱失控的情況下,即使短時間內(nèi)沒有空氣侵入,依然有可能因為相變生熱(例如隔膜液化等現(xiàn)象),發(fā)生包括短路等一系列連鎖物理化學反應,導致能量急劇累積或容積尺寸快速改變,并最終引發(fā)爆炸。

 

鋰金屬與空氣發(fā)生的劇烈氧化還原反應,與電池內(nèi)部的熱失控,很難說彼此之間非常涇渭分明,情況可能同時發(fā)生于某次自燃事件中。但是現(xiàn)有鋰電池已經(jīng)形成了一套包含可閉隔膜空隙、排氣閥、局部熱管理、過充保護等技術的完整電池保護方案,使鋰電池的安全性完全達到可以投入商業(yè)應用的場景。

 

既然已經(jīng)有了這么多考慮,那么這些電動汽車自燃的案例,究竟是哪些環(huán)節(jié)沒有做到位呢?

 

目前,動力電池組的安全性能指標與測試方法,已有工信部制定的《GB/T31485-2015》國家標準統(tǒng)一進行規(guī)范。

 

從標準中可以看出,蓄電池組需要經(jīng)歷過充、過放、短路、跌落、加熱、擠壓、針刺、海水浸泡、溫度循環(huán)、低氣壓等嚴苛的測試條件,且在一定的觀察周期內(nèi)(1h起)不發(fā)生起火、爆炸或漏液等嚴重問題,方可交付量產(chǎn)。

 

電動車自燃“燒”出新問題:廠商、用戶、保險,你們該做些什么?

 

這樣的測試條件,幾乎遠超出普通用戶使用的條件邊界,能通過這樣的測試并量產(chǎn)的電池,理論上來說在用戶常規(guī)用車過程中是不會出現(xiàn)能夠引發(fā)自燃的問題。

 

那是自燃的電動汽車動力電池都被這樣“蹂躪”過?也不盡然。從國標測試項目來看,盡管每一項都十分極限,但是各個測試環(huán)節(jié)之間存在獨立性,既不會有同一個電池參與多個項目測試,對于每個項目的評價也沒有關聯(lián)。而真實用車場景中,盡管很少出現(xiàn)極端情況,但復雜工況造成的交變、交叉影響,卻是目前的標準測試很難反映的。

 

正如之前所分析,只有當若干安全性設計思路同時失效,才會導致電池組內(nèi)部的失控。不妨大膽猜測,如果將品控問題導致的出廠缺陷也算在內(nèi),自燃車輛至少發(fā)生了兩種或以上的非正常電池工作狀態(tài)(例如發(fā)生碰撞后再過度充電),而類似這種復合型測試,目前并未被列入動力電池強制考察的標準范圍內(nèi),這也是從測試環(huán)節(jié)無法發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性風險。

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