近年來，純電動車中因鋰離子電池引發(fā)的火災事故時有發(fā)生。2021年4月，特斯拉的“Model S”在北美撞樹起火，同年8月，大眾的“ID.3”充電后自燃，通用汽車的“Bolt EV”也在充電時自燃。

電動汽車中使用的鋰離子電池在發(fā)熱或著火時難以熄滅，最壞的情況下可能引發(fā)大火。以“Model S”為例，滅火需要4個小時。電動汽車起火為何難以撲滅？核心問題是鋰離子電池的發(fā)熱和點火機制。

高電壓容易獲得，但安全性要求高

鋰離子電池具有正極為鋰基材料、負極為碳基材料、含有鋰離子的電解液作為電解質，正極和負極彼此分離，同時允許鋰離子在正極和負極之間流動，有隔板防止短路。充電和放電是通過鋰離子在正極和負極之間的移動來進行的。

當連接充電器并通過電流時，正極上的鋰離子通過電解質移動到負極。結果，在正極和負極之間產(chǎn)生電位差，電池被電能充電。另一方面，在一次放電中，連接電動機等需要電能的負載，形成放電電路。負極上的鋰離子向正極移動，電流流動。

由正極、負極和電解液組成的一個飯盒大小的單個單元為電芯，電芯堆疊形成一個重盒尺寸，稱為電池組。

鋰離子的化學性質非常活躍，其單位重量的能量密度是鉛酸電池的五倍以上，是鎳氫電池的兩倍。大多數(shù)電池電動汽車和插電式混合動力汽車使用鋰離子電池作為驅動電池，因為它很容易獲得高電壓，但鉛電池和鎳氫電池使用的電解液是無機的。雖然不易燃，但鋰離子電池使用了易燃有機溶劑，因此在使用時需要采取高度的安全措施。

發(fā)熱和著火是由分離器損壞引起的。

鋰離子電池產(chǎn)生熱量和著火的機制有兩種：物理因素和電氣因素。

物理因素

物理因素如果分隔正負極的隔膜由于某些物理因素和短路而破裂，則大電流會流過短路部分并產(chǎn)生熱量。以此為起點，引發(fā)正負極的活性物質的熱分解、與電解液的反應等各種放熱反應，最壞的情況下，引發(fā)起火和熱失控。物理因素包括生產(chǎn)過程中的金屬粉末等異物，沖擊變形，尖銳物體損壞等。這就是當車載電池因汽車碰撞而受到致命損壞時它會點燃的原因。

電氣因素

電池過度充電和過度放電也會導致起火。特別是發(fā)生過充電時，正極電壓上升，電解液被氧化分解及發(fā)熱。由于這種熱量的產(chǎn)生，隔板燒壞并發(fā)生短路，然后在物理因素的情況下加速放熱反應，導致著火和熱失控。

滅火的唯一可靠方法是“將其泡在水中”

在一般火災中，切斷氧氣供應并冷卻是有效的，但在鋰離子電池中，切斷氧氣供應是無效的。這是因為當鋰離子電池發(fā)熱時，電極的活性物質會被熱分解并釋放氧氣。

讓滅火更加困難的是，即使火災看似撲滅，電池中的燃燒成分也無法完全消除，電池中仍有能量，這通常會重新點燃。火災在撲滅數(shù)小時或數(shù)天后重新點燃的情況并不少見。

由于火災是由這樣一連串的自熱引起的，普通的滅火器很難處理，而現(xiàn)實情況是，安全滅火的唯一方法是大量冷卻電池包。如果判斷電池發(fā)熱不是很嚴重，專業(yè)技術人員可以將部分發(fā)熱的電池拆下，浸入水箱中進行冷卻，但最安全的方法是將車輛浸入水中進行冷卻。

切勿自行滅火，因為這很危險

當純電動汽車或插電式混合動力汽車的鋰離子電池溫度過高時，警告燈一般會在行駛時亮起，并限制輸出以減輕電池的負載。在這種情況下，請立即停在安全的地方，如果電池附近有燒焦味或冒煙跡象，請立即離開汽車同時報警。如果它發(fā)生在充電或停車場時也是如此。

不要試圖自己滅火，而要先離開車輛。如果在初始狀態(tài)有滅火器，可能會有一定的效果，但在其他情況下，滅火不當是非常危險的。此外，如果電池可能因事故等原因損壞，請務必讓經(jīng)銷商檢查。即使當時沒有問題，當電池變熱時，也可能發(fā)生起火或熱失控。

火災事故頻率低

然而，這并不意味著純電動汽車是危險的，有觀點認為，裝載數(shù)十升可燃汽油的汽油動力汽車更危險。事實上，據(jù)報道，以相同里程來看，純電動汽車發(fā)生火災事故的頻率約為汽油和柴油汽車的 1/10。

然而，正如本文所介紹的，鋰離子電池一旦點燃就會造成巨大的損壞。對于汽車制造商來說，降低鋰離子電池的成本固然重要，但是，提高安全性才是重中之重。