电池隐患新认识

6月3日，瑞士德锂龙电动汽车技术开发公司全球专家在比亚迪e6电动汽车被起火燃烧后，进行了几天的讨论。最后，他们向《汽车商业评论》提供了对锂电池在电动汽车中应用安全的最新了解。

锂电池的弱点是在高压和充满电的情况下，由于锂的不稳定元素，电池的耐化学性较差。通过提高目前的生产、制造、安装等技术标准，很难解决这一先天弱点。

他们认为，由于锂电池电解液的物理易燃性，以及聚酯材料制成的锂电池的电级和隔膜，当温度上升时，锂电池比其他类型的电池更容易着火和燃烧。

比亚迪的案例并不新鲜。在欧洲，由于相对便宜的电池芯体被广泛使用，电动汽车锂电池的自燃或各种外部原因导致的火灾报告越来越多。

德锂龙向本刊提供的报告显示，汽车制造商必须在质量和价格之间找到平衡，否则，通用的雪佛兰沃蓝达及其欧洲版本的欧宝增程式电动汽车必须在市场启动时召回，这严重影响了电动汽车的推广。

下面是报告的核心内容，《汽车商业评论》在这里发表，期待引起多方的认真讨论和反思。

行业标准必须遵守

在锂电池易燃的前提下，汽车工业已经提出了标准ISO26262，ISO262，这让很多零部件供应商在早期进入时非常头疼。与此同时，IED61508等较早提出的简单标准得到了广泛推广。

这些标准阐述了锂电池在研发和实验中需要遵守的所有安全规定。没有严格遵守这些标准的商品不会成为安全的商品。

尽量减少电池组的变形

电池组的机械损坏会导致短路，然后短路后会产生强大的电流，很容易点燃车辆。如果电池组使用工程塑料外壳，自燃是不可避免的结果。

所以在设计电池包的时候，如何在强烈的冲击之后，最大限度地减少电池包的变形是非常重要的。

如果电池组自密封、高压线自屏蔽、地板屏蔽、漏电保护器、强碰撞自动断电、异常状态监测系统、紧急开关自熔保险等安全措施没有对电池节点进行稳定可靠的物理设计，就不会起到阻止电池自燃或爆炸的作用。左图为日产leaf电瓶车第二代电池；右上图为通用汽车代替能源中心展示的汽车电池；右下图为国家电网的可更换电池组。

同时，电池组的另一个弱点是电池节点容易造成短路。当电池单个节点短路时，单个温度升高并不可怕。可能会产生自燃，但后果基本可控，因为电池单体储存的能量有限。

但当电池组主节点短路导致电池组短路时，极大的电能就会转化为热能，最终导致电池爆炸。

因此，如果电池组自密封、高压线自屏蔽、地板屏蔽、漏电保护器、强碰撞自动断电、异常状态监测系统、紧急开关自熔保险等安全措施没有对电池节点进行稳定可靠的物理设计，就不会起到阻止电池自燃或爆炸的作用。

化学变化难以控制

在化学元素表中，锂元素是一种非常活跃的金属元素。虽然锂电池的电解液以化合物的形式存在，但电解液本身也具有很高的易燃性。

锂电池燃烧后不能用水和一般方法扑灭，理论上只能用黄沙或其他化学灭火剂扑灭。在实际应用中，锂电池在可控状态下燃烧时，通常无法及时找到合适的灭火方法。

热损伤引起的自燃

在充放电过程中，电池会产生大量的热量。如果电池热量排放不充分，聚集在电池单体内，会导致隔离膜融化，导致电池单体内部短路，瞬间释放大量能量，导致自燃或爆炸。

新一代磷酸铁锂电池采用陶瓷隔离膜，有效地解决了这一问题，但目前尚未得到广泛应用。

电池管理系统在这方面要提前规划，通过温度传感器和电压电流传感器实时监控电池系统的运行，在过压、过载、温度急剧上升的情况下及时关闭电池保护电池组。

电池组应用安全四大原则？

首先，电动汽车电池组的研发需要建立一个完全现代化的R&D理论和R&D体系。只有这样，锂电池的自燃和爆炸风险才能得到最大限度的降低，但100%的安全性很难实现。通用汽车就是一个很好的例子。

其次，电池组的安全设计必须把预防短路放在第一位，但必须承认，即使是最安全的内燃机车也会在特定的前提下起火。

其次，为了降低电池组在外力冲击下短路的概率，必须将电池组的结构设计作为白色车身整体设计安排的一部分，减少外力冲击从正面、侧面和后面对电池组的影响。

最后，在电池组的设计过程中，我们需要考虑最坏的情况，减缓电池的自燃速度，让乘客有足够的时间逃离事故现场。