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電池為什么會爆炸或者自燃?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月29日  

奔馳事件之后,特斯拉又自燃了,接著蔚來又起火了,穿插著近來的上海車展和紐約車展,4月份的汽車圈真是好不熱鬧,跌宕起伏,連圈外的吃瓜群眾都把這當做茶余飯后的談資,偶爾調侃兩句,眾人一笑了之。不過細想起來,特斯拉自燃不是一兩次,電動車起火也時有發生,莫不是電動車真的不安全?


電動車本身是復雜的,但其實大致原理很簡單,無非就是電池驅動電動機,電動機驅動車輪。那么按這個來說,它完全是一種電子產品。而電子產品人們的日常生活中就用得很多了,手機、電視、電腦等等。手機爆炸的事也不是新聞了,民航局曾經因此而禁止乘客攜帶三星NOTE7上飛機,也禁止托運,三星NOTE7爆炸事件被推到風口浪尖。由此可見,其實但凡帶電池需要充電的電子產品,就存在爆炸或者燃燒的隱患,而電動車之所以更危險,是因為它體積大,電池容量大,充電電壓高,并且人是需要坐在車內的。


那電動車的安全性如何保證呢?


手機為什么會爆炸?電動車為什么會燃燒?其實根源都來自于電池。而電池為什么會爆炸或者自燃?是因為高溫高壓。那產生高溫高壓的原因是什么呢?


——過充電


三星在經歷了爆炸事件之后,對于手機的快充一直比較保守,剛發布的三星S10系列也才15W的快充功率,跟國內品牌動輒40W、50W的快充相比簡直不值一提。充電是影響電池安全性的關鍵因素,相信每個有充電常識的人都知道充電時間不能太久,充電電壓不能過高。電池過充可能會導致溫度過高,以及產生大量氣體使得壓力變大,這樣一來,高溫或者高壓下的電池就有了燃燒或者爆炸的風險。


——電池故障


電池故障主要是短路,相信大家對短路有自己的認識,任何電路發生短路都是十分危險的。短路時,電路的電阻極小,根據歐姆定律I=U/R,在電壓(U)不變的情況下,電阻(R)越小,電流(I)越大,所以短路電路的電流異常大。這會使得電路上的電池和導線都不堪重負,極速升溫,引發導線或者電池燃燒。


——外力


手機電池上通常會標注注意事項,避免高溫環境,請勿擅自拆卸等等,這些都是為防止外力對電池產生威脅。今年2月美國有輛特斯拉撞樹自燃就是由外力導致的,因為在外力作用下,比如擠壓,就容易使得電池發生短路或者壓力升高,燃燒風險就來了。


——雙重防過充


電池充電有一套充電系統,不會是單純的把電加到電池兩極。電動車都配備了BMS電池管理系統,里面有專門針對充電的過充保護程序,會在電池充到規定程度時主動切斷充電電路,防止電池過充。但BMS畢竟是軟件程序,存在風險,這就需要硬件來做最后一道保障。電池電芯上的過流保護閥就是最后的防線,它通過不同熱膨脹系數的金屬片的開合來控制電路的通斷,達到物理切斷電路的目的。通常來說,這樣的雙重防護下出現過充的概率已經很低。


——更安全的電池


目前電動車主要使用兩種類型的電池,磷酸鐵鋰電池三元鋰電池。其中三元鋰電池使用最多,發展也最快。但其實磷酸鐵鋰電池安全性是要優于三元鋰電池的。因為磷酸鐵鋰電池中的磷酸鐵鋰晶體具有更高的化學穩定性,承受高溫高壓的能力更強,不易發生燃燒,但缺點就是能量密度低,也就是說與三元鋰電池同樣的重量下,容量不及三元鋰電池,這樣實際上影響的是車輛的續航問題。畢竟一輛車能裝載的電池是有限的,能量密度越高,容量就越大,續航也就越長。但也不是說磷酸鐵鋰電池就是絕對的安全,只是相對而已。


——更堅固的保護


電動車通常的電池布局是位于底盤,少部分車型會布置在后座位置。但總的來說都會用堅固的殼體保護電池,以防外力對電池的傷害。所以通常廠家在宣傳自家電動車時,都會展示電池的防護技術。另外,電動車在出廠之前,都會經過各類測試,比如電池的針刺、試壓等等,還會有針對整車的高溫、高寒等測試,以保證電池在各種情況下的安全性。但還是那句話,只能降低,不能避免,當超過了承受范圍,危險依然存在。


那是不是就意味著電動車不能選擇呢?也不是,燃油車也有可能自燃,我們不也在用嗎。所以,不能以偏概全,選擇更為可靠的電動車,正確的使用,注意行車安全,危險自然能降到最低。不過,電動車的發展依然還有很大的提升空間,如果你還不放心,依然可以繼續觀望。


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