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知名品牌電動車接連自燃,您家綠牌車還安全嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月27日  

近日,接連不斷的電動汽車自燃事件搞得電動汽車車主人心惶惶。

█先是自帶光環的特斯拉

據央視新聞消息,4月21日20時32分許,上海徐匯消防接警稱某小區地下車庫發生火災。

現場監控視頻顯示,一輛停放在地庫里的特斯拉轎車底有白煙冒出,大約6秒后煙霧迅速擴散,車身突然發出強烈火光,很快,整輛車都湮沒在大火之中!

事故車輛為特斯拉ModelS車型。車主回憶,事發時間距離他停車入庫的時間,不過半小時左右,事發時并未在充電。

4月22日凌晨6時58分,盡管特斯拉中國積極做出回應,而且效率非常之高。但是民眾剛經歷前段時間西安利之星奔馳事件,又加上特斯拉自帶光環屬性。近日,“特拉斯汽車自燃”、“特斯拉官方回應”登上微博熱搜,網友討論熱度一直不減。

█再是一直頗受爭議的蔚來

接連不斷的自燃事件把電動車是否安全推到風口浪尖。

人們擔心電動汽車成為馬路上的燃燒彈,擔心停車場里自己的汽車無端被電動汽車點著。盡管燃油車也出現過行駛中發生自燃的現象,可電動車卻是在停駛中毫無征兆地燃燒起來。

為什么會自燃?

1.鋰電池活躍性高

不論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,都離不開一個元素“鋰”,做為一種活性非常高的金屬元素,鋰甚至在自然環境中無法單一存在。正因為其強大的化學活性,在能量的貯存和傳遞方面有非常大的潛能。

鋰電池活性太強導致其太過“易燃易爆炸”,擠壓、電流波動、溫度過高等情況,都會成為安全事故的誘因。雖然目前市面上也有使用鎳氫電池(豐田混動)等安全性更高的動力電池,但是在單位密度、動力輸出等方面遠遠不及鋰電池。以當下的研發速度來看,未來數年內鋰電池依然會是新能源汽車電池的主要動力來源。

2.電池安全不達標、管理不完善

由于現在新能源相關法律法規還不完善,導致在電池生產管理、驗收等環節沒有統一標準,車輛安全性方面有好有壞、參差不齊。即使是號稱管理最嚴格的特斯拉,也難逃電池安全丑聞。

3.快速充電

隨著新能源車續航里程不斷增加,其使用的動力電池也越來越大,為了讓充電能達到接近加油的速度,快充充電樁就成了必不可少的附屬品。快充雖然很方便,但在充電時會讓電池溫度迅速升高,從而引發電池自燃、爆炸。

4.電池老化

電池老化也是導致自燃的主要原因之一,雖然汽車廠家都對動力電池提供超長質保,但電力元件與機械元件有很大不同,混動電池在使用過程中其外殼都會出現不同程度的老化、脫落。一旦電池中的鋰元素裸露在空氣中就會引發整個電池組自燃,從而釀成慘劇。

去年10月,國家市場監管總局透露,據掌握的輿情信息顯示,2018年已發生新能源汽車起火事件40余起。另據統計數據顯示,2018年全年召回新能源汽車高達13.57萬輛,召回比例高達13.46%。當前,無論從遏制電動汽車安全事故總量,保障用戶生命與財產安全,還是保護電動汽車行業的可持續發展,動力電池的安全性都成為迫切需要解決的問題。

專家怎么看?

普天新能源首席科學家邵浙海表示,充電相關因素是新能源汽車起火事故的一大誘因,在諸多自燃事故中,由充電因素引起的自燃事故占比達31%,高居各種因素榜首。

此外,不少新能源車企為了拿到更多的國家補貼,追求高續航里程,盲目推崇高能量密度電池。有媒體報道稱,磷酸鐵鋰和三元鋰電池是目前市面上使用率最高的動力電池。

特斯拉使用的就是三元鋰離子電池。數據表明,磷酸鐵鋰電池雖然安全性能高,但能量密度相對不及三元鋰電池,一再被忽略。為了防止空氣進入電池內部,汽車電池制造商一般會用多層外殼或塑膜來封閉電池,使鋰電池不會與氧氣接觸。有專家指出,目前電動車為追求高能量密度、高續航,有的將電池中的隔膜厚度進行削減,給電池造成了一定的安全隱患,很容易造成熱失控。

武漢大學化學與分子科學學院教授艾新平在接受媒體采訪時表示,鋰電池發生爆炸、燃燒等安全性事故的根本原因在于電池內部瞬間升溫過快或內壓過高,但電池是否發生爆炸與荷電狀態、熱傳遞速度、安全閥開啟的靈敏度、外界環境溫度等很多因素有關。鋰電池燃燒后,電解液會發生分解,產生氟化氫,事故現場的人如果沒有做好防護,呼吸道很可能會受到損傷。純電動乃至新能源車頻繁自燃的原因非常多,電池原材料、電池裝配工藝、整車結構設計等等都是自燃的原因之一。

在艾新平看來,以往大家大多是從工藝上考慮提高電池的安全性,比如設計安全閥、避免短路、控制制造過程等,但這些工作只能說是盡量地減少安全事故,不可能完全避免事故。

化學黨這樣提高電池安全性

如何改善鋰電池的安全性,化學黨試驗了這些方法:

01|提高電解液的安全性

通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。根據添加劑功能的不同,主要可以分為以下幾種:安全保護添加劑、成膜添加劑、保護正極添加劑、穩定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強浸潤性添加劑等。

為了改善商用鋰鹽的性能,研究者們對其進行了原子取代,得到了許多衍生物,其中采用全氟烷基取代原子得到的化合物具有閃點高、電導率近似、耐水性增強等諸多優點,是一類很有應用前景的鋰鹽化合物。另外,以硼原子為中心原子、與氧配體螯合得到的陰離子鋰鹽,具有很高的熱穩定性。

對于溶劑方面,很多研究者提出了一系列新型的有機溶劑,如羧酸酯、有機醚類有機溶劑。另外,離子液體也有一類安全性高的電解液,但是相對普遍使用的碳酸酯類電解液,離子液體的粘度高個數量級,電導率、離子自擴散系數較低,離實用化還有很多工作要做。

02|提高電極材料的安全性

對于正極材料,提高其安全性的常見方法為包覆修飾,如用金屬氧化物對正極材料進行表面包覆,可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸,抑制正極物質發生相變,提高其結構穩定性,降低晶格中陽離子的無序性,以降低副反應產熱。

對于負極材料,由于其表面的往往是鋰離子電池中最容易發生熱化學分解并放熱的部分,因此提高SEI膜的熱穩定性是提高負極材料安全性的關鍵方法。通過微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆,可以提高負極材料熱穩定性。

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