掃清知識盲區(qū) 新能源車電池為何起火？

文章來源：本站      瀏覽量：1407      發(fā)布日期：2019-08-23

文章正文　最近電動汽車可是又“火”了一把，電池起火讓剛剛放下里程焦慮的消費者們又多了一塊心病，動力電池究竟有哪些種類、有什么性能優(yōu)劣勢以及為何會起火？今天我們帶大家從電芯到電池組逐一解析。

一、動力電池的類別

　　首先我們常見的新能源電動汽車所搭載的電池，使用環(huán)境相對惡劣，且對容量、體積及重量等一些參數(shù)有較高的要求，其中電池主要性能指標(biāo)包括：電壓、容量、內(nèi)阻、能量、能量密度、功率、使用壽命，在眾多可循環(huán)使用電池中，鋰電池的各方面性能參數(shù)最為適合純電動汽車的使用場景。

　　鋰離子電池屬于新一代電池，也是目前對容量要求較高的用電器使用較多的電池。在新能源電動汽車上，主要使用磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池，所謂磷酸鐵鋰電池，是指正極材料采用磷酸鐵鋰的鋰離子電池，早期由于其造價低（不含稀有貴金屬，磷、鐵資源豐富，價格低）、熱穩(wěn)定性好、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，磷酸鐵鋰電池被用作動力電池。

       不過隨著用戶對續(xù)航里程的要求提高，在乘用車領(lǐng)域，相對來講能量密度較低的磷酸鐵鋰電池逐漸被三元鋰電池替代。而在商業(yè)用車及公交車上，磷酸鐵鋰電池還會有一些應(yīng)用，主要針對行駛路徑相對固定或短途運輸?shù)能囕v，因為低成本及高安全性對于商業(yè)用途來講更重要。

       三元鋰電池的全稱為“正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（NCM）或鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等三元聚合物的鋰離子二次電池”。 根據(jù)正極材料的混合比例不同，三元鋰電池分為多個體系，例如NCM811、NCM622、NCM333，數(shù)字代表3種元素的混合比例，例如NCM811內(nèi)的鎳鈷錳以8：1：1為混合比例，也是目前能量密度最高的鎳鈷錳三元鋰電池。不過配比調(diào)整也存在利弊，鎳（Ni）提高后隨之容量提升，但穩(wěn)定性也會降低，電池安全性受影響。對于新能源車來說，續(xù)航里程的提高是硬性指標(biāo)，而安全方面更為重要。

二、不同外形電芯的特性

　　新能源電動汽車要求電池組的比能量高、比功率大、充放電效率高、相對穩(wěn)定性好、使用成本低、安全性好。有這么多的要求，對電芯的要求非常嚴(yán)格。在車內(nèi)電芯并不是獨立存在的，需經(jīng)過編排成為電池組，結(jié)合車身結(jié)構(gòu)、散熱系統(tǒng)及電控系統(tǒng)，組成一套密閉的電池組，為車輛供電。

根據(jù)需求，電池廠商將電池包裝成多種外形，滿足不同車型的需求，目前常用的有圓柱型、方形、軟包電池，車企會根據(jù)不同車型設(shè)計電池組，選擇相應(yīng)的電芯布置在電池組內(nèi)部。

　　圓柱狀電池:

　　圓柱型電池我們常見的型號有18650，這一組數(shù)字代表著圓柱的直徑為18mm，長度為65mm，0表示為圓形柱狀電池。18650電芯具有高功率輸出和高能量密度的特點，滿足高續(xù)航及快速充放電。

      由于電池組所需的電芯單體數(shù)量很高，需要電芯適合大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)滿足供給，恰恰圓柱形電池符合這一要求。不過圓柱型電池也具備劣勢，單體數(shù)量太大會造成電池組的管理系統(tǒng)復(fù)雜，散熱方式設(shè)計困難等，同時影響電池組的能量密度。當(dāng)然，電芯的一致性也非常重要，單體數(shù)量多意味著故障率也更高，一個電芯出問題，輕則導(dǎo)致電池組容量降低，重則可能導(dǎo)致過熱起火。能量密度越高，放電產(chǎn)生的熱量也越多，意味著容易出現(xiàn)熱失控的情況。

方殼狀電池:

　　方殼電池最大的優(yōu)點就是由于外形規(guī)整，方便在電池組內(nèi)布置、設(shè)計電池組的整體外形。方殼電池的散熱更容易設(shè)計，可靠性好，有泄壓閥，短時間出現(xiàn)過熱可盡快釋放壓力，保證電池組的安全。但方殼電池的外殼型號頗多，且尺寸相對固定，導(dǎo)致造價稍高。

軟包電池:

　　軟包電池因為沒有沉重的外殼，相對重量更輕，電池形狀也可靈活改變，適應(yīng)性強且能量密度更高。不過凡事必有利弊，沒有外殼的它僅靠鋁塑膜作為外包裝，讓電芯的機械強度存在短板，封口的工藝難度也較大，導(dǎo)致電芯的一致性稍差。

三、關(guān)于車輛起火

　　目前我們可見的幾起電動車起火事故，一種情況為車輛狀態(tài)無異常，靜止?fàn)顟B(tài)下自燃起火；另一種情況，車輛電池組本身受損，例如碰撞、穿刺等情況，在車輛未使用的情況下自燃起火。

　電池組起火后，屬于無氧燃燒狀態(tài)，從可見煙霧到形成明火的速度非?？臁Ｓ捎谑菬o氧起火，所以常規(guī)的干粉滅火器、二氧化碳滅火器發(fā)揮不了作用，只能盡快使用消防栓噴淋起火點降溫滅火。但電池組為封閉式設(shè)計，且安裝位置大都在車輛底部，噴淋很難直接作用于起火點，這就是滅火效率低的原因。

     綜上所述，為了避免由于個別車輛存在隱患從而傷及無辜，未來純電動汽車停放時是否應(yīng)該安置在特殊車位？是否應(yīng)該提高驗車頻率，監(jiān)測電池組狀況？這都是今后純電動汽車在使用層面我們應(yīng)該考量的問題。

四、對使用電動車的一些建議

　　1、日常使用過程中，如果發(fā)生托底或任何原因?qū)е碌牡妆P磕碰，盡可能前往4S店由專業(yè)人員對車輛進行檢測，雖然繁瑣但小心駛得萬年船，帶著隱患用車可能會傷及自身甚至殃及周邊，例如特斯拉地庫起火事件。

　　2、時值當(dāng)下，馬上進入夏季，氣溫逐漸升高，雖然新能源電動汽車沒有內(nèi)燃機，但高溫對底盤部位的電池組提出考驗。北方很多城市會有飛絮漫天的情況，很多新能源車采用水冷式設(shè)計為三電系統(tǒng)降溫，如果大量飛絮堵塞車頭部分的水箱，可能會造成散熱不暢，影響電池組的溫度控制。

　　3、通過積水路段還是要注意慢行，切不可膽大妄為，電池組雖然已經(jīng)有一定程度的防水性能，但隨著使用時間的增長，難免出現(xiàn)接線處、電池密封老化的現(xiàn)象。

　　4、整車出現(xiàn)碰撞后，也可能會導(dǎo)致電池組變形，這時電池組內(nèi)部的一些化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)不是常規(guī)狀態(tài)下的“可控”和“有序”，而是呈現(xiàn)出不可控和無序的狀態(tài)，導(dǎo)致能量的快速劇烈釋放，出現(xiàn)熱失控的狀態(tài)，如果發(fā)生嚴(yán)重碰撞要有應(yīng)對火情的意識，盡快離車。

五、關(guān)于自燃后的理賠問題

　　車輛汽車保險的業(yè)務(wù)范圍中，自燃屬于比較特殊的情況。首先汽車基本險種中的車損險，理賠責(zé)任范圍內(nèi)的情況包含碰撞、傾覆、墜落、火災(zāi)等，但并不包括自燃。

　　因為自燃的成因比較復(fù)雜，有可能是車輛本身質(zhì)量問題，也有可能是車主后期使用過程中有過改裝，造車電路等存在不安全隱患誘發(fā)失火。不過車輛自燃，可以通過對應(yīng)的附加險避免損失，比如自燃險。責(zé)任范圍是在沒有外界火源的情況下，由于車輛自身的電器、電路等相關(guān)系統(tǒng)，導(dǎo)致車輛自燃，其中包括所載貨物自身原因起火燃燒造成車輛損失的，也在理賠范圍之內(nèi)。

　　汽車自燃事故的責(zé)任認(rèn)定，首先需要確定是“自燃”。也就是說由于車輛自身的缺陷而不是使用者的過錯導(dǎo)致起火，同時消防部分、交警部門、或有資質(zhì)的第三方鑒定機構(gòu)對起火原因進行鑒定，再確定起火事故由汽車生產(chǎn)廠商或車主負(fù)責(zé)。

　　用車過程中很多不經(jīng)意間的行為，都有可能帶來自燃的隱患，比如行李廂留存大量物品，尤其是電池、壓縮氣體等易燃易爆的物品。值得一提的是改裝問題，很多用戶加裝行車記錄儀，覺得走明線影響美觀，但通過保險盒走暗線很有可能由于施工質(zhì)量欠佳造成線路虛接，最終導(dǎo)致短路、起火，引發(fā)車輛自燃事故。

　　編輯點評：新能源電動汽車真的危險嗎？其實無論傳統(tǒng)燃油車還是新能源電動汽車都具有一定的危險性，只不過傳統(tǒng)燃油車大家更熟悉，技術(shù)相對也更成熟，即便出現(xiàn)事故也有更多的經(jīng)驗從而合理、快速處置。我們希望大家能夠正視新能源電動汽車，理性看待每一次事故的原因以及聽從、學(xué)習(xí)處置方法，而不是新鮮事物出現(xiàn)瑕疵就以點概面，否定全盤。