为什么锂电池为什么这么爱爆炸？爆炸的原因有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-05-06 08:58
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从锂电池原理上看，锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的层状结构里，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来（这就是摇椅电池的得名由来）。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜来防止短路。好的隔膜还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。
大家发现了问题没有，锂电池内部之所以可以不短路其实完全倚仗着隔膜。而这个隔膜的厚度仅仅几十微米，一旦隔膜破裂导致电池内部短路，也就最终导致了“热失控”。
那么除了生产环节造成的质量缺陷，导致电池隔膜破损的主要因素就是电池遭遇过充或电流过大时内部产生的锂枝晶，锂枝晶的过度生长最终刺穿隔膜导致电池内部短路。一旦电池内到处都在发生微短路，电池温度会逐渐升高，最后高温将电解液气体。当这种情形发生时，爆炸基本已经不可避免，因为现在的技术与日常使用现状是无法对电池内部进行迅速精确的降温处理的！
电流过大，负极不能接纳更多的锂离子导致形成枝晶，刺穿隔膜造成短路。这也是为什么如今的锂电池应用中要严格控制电池的充放电倍率的关键性因素。
而过充造成的爆炸，就更为常见的。电池过充后材料结构坍塌，极片上到处都是针状锂金属结晶，刺穿点到处都是！更严重的过充引发内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充电的当时。还有这样一种情况，也就是我们推测的此处特斯拉事故的原因，电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时，我们就终止充电。这时众多的微短路所产生的热，慢慢的将电池温度提高，经过一段时间后，才发生爆炸。这也是我们目前很难精确预报电池起火的原因之一。
特斯拉说为之骄傲的超级快充恰恰构成了催发锂枝晶生长的助力，基于特斯拉良好的快充体验以及早期车辆的免费快充政策，其车主往往偏向于长期选择超级快充模式。而本次以及大多数特斯拉的电池事故也是老车居多，这里电池老化的积累自然是主因，但长期快充很可能也起到了推动的作用。可以这么说，快充在带来便利的同时，也带来了更大的安全隐患。
要知道即便我们在预设条件下的安全预防已经做的非常好，但面对新能源汽车已经颇为巨大的保有量和实际使用中的面对极端情况，各种小概率事件的发生也是不可避免的。而随着车载电池容量的增大，一旦发生了事故，如何保障乘客安全、如何保证环境安全都是需要各相关行业研究的问题。
三、如何降低电池安全隐患
就国内来说，前面提到有传言特斯拉有意模仿的对象，前途汽车旗下的动力电池配套企业华特动力就采用了颇具特色的质量管理体系，且得到了众多行业专家的认可。
对于华特电动这种严格到甚至“干涉供应商内政”的全程质量管控方式，中国汽车工程学会名誉理事长付于武称赞为“第一次听说这种管控方式，但是这种管控思想非常系统，我赞同这种做法。”而国家863电动车重大专项动力电池测试中心原主任王子冬更是曾直言“前途汽车是现在中国电动车行业中，电池设计思路最安全的，没有之一。”
一般来说电池包的生产厂家只需要在供应商在把电芯发来之后，对收到的电芯进行质量管理和检测即可，但华特电动为了尽可能保证电池单体的“一致性”，对供应商电芯生产过程遵循严格的监控机制。生产期间，前途汽车工作人员到卡耐驻场监控，严格把关电芯质量。由于电芯的原材料不同批次间不可避免的存在细微差异，因此华特要求卡耐供货的每一批电芯，都必须采用同一批原材料。
对于电池安全既要从源头上预防，也要做好应对事故发生的准备。
从电池安全这次特斯拉的事故中，在电池被动安全措施上其实也是有亮点可寻的，那就是其电池总成的安全泄压设计。从事故视频中我们可以清晰的看到，在电池内部热失控已经不可避免并迅速大面积扩散时，大量气体被释放出来充斥在电池包内，电池总成内部压力急剧升高。这时电池总成两侧的泄压孔及时打开，迅速排气降压避免了更大规模的爆炸的发生。虽然释放气体的燃烧引发了周边车辆起火，但毕竟避免了更严重事故的发生，还是应该给予肯定的。
而该事故随后的大火和有毒气体在封闭空间的聚集，则恰恰反映出了我们当前飞速发展的电动汽车与滞后的消防措施之间的矛盾。而事故后续的赔偿问题，则又是在督促我们要加快适应电动汽车新特点的财产保障措施的跟进速度。
那么电动汽车真的就一定会出现严重事故吗？近期美国汽车制造商联盟提供给EVS-GTR的数据里，截止2018年底美国电动汽车保有量激增达到120万辆左右的情况下，电动汽车起火事故的概率仅为36PPM（36台/百万辆）。
对于新能源汽车领域、特别是动力电池存在安全性问题，我们不能回避，但同样也不能逃避。而媒体要对动力电池安全问题深入研究、准确报道，切不可断章取义、人与人云。新能源战略是关系到未来我国能源安全、关系到我们全体中国人发展权的重大问题，一定要全力的推动下去。
