锂离子电池起火的原因分析

自今年夏季以来，国内电动汽车起火事故频发，仅8、9月两月发生的电动汽车起火事故数量就已超过2017年全年电动汽车起火事故总和，在国内电动汽车迅速增长的大环境下，电动汽车安全事故发生的背后暴露的是当前电池企业和主机厂都在追求更高的能量密度以获得更多的补贴，却忽视了动力电池最根本的安全属性的问题，而近期频繁的事故出现，理应为国内追求高速发展的电动汽车行业敲响警钟。

据公开资料显示，2018年上半年（1-6月）新能源电池车国内共发生8次起火事故，与2017年基本持平，其中5月之后的事故占7起，说明新能源汽车起火主要集中在夏季。从成型及品牌来看，特斯拉、江铃等国内外纯电动汽车均榜上有名。然而，据最新资料显示，进入8月和9月以来，公开起火事件已经多达12起，这一数字远高于2016、2017年一整年的公开起火数量。由于电动汽车起火的原因主要是电池过热，热量无法及时散出而造成的电池高温起火，因而在高温、暴雨等天气频繁地的夏季多发也在情理之中。

以上半年的事故数据为基础，从起火原因来看，因充电导致的起火事故共5起，占比50%之多，成为起火事故的第一诱因；其次是碰撞起火和行驶中自燃各两起，各占20%。从车辆状态来看，静置和充电为一类，电池在静置和使用中都有可能发生起火事故。

作为纯电动汽车的能量来源，锂离子电池起火的主要原因主要是电池过热而造成的热失控，这种过热在电池充放电过程中最容易发生。由于锂离子电池自身具有一定的内阻，在输出电能为纯电动提供动力的同时会产生一定的热量，使得自身温度变高，当自身温度超出其正常工作温度范围间时将会损害整个电池的寿命和安全。纯电动汽车中，动力电池系统是由多个动力电池单体电芯构成，在工作过程中产生大量的热聚集在狭小的电池箱体内，如果热量不能够及时地快速散出，高温会影响动力电池寿命甚至出现热失控，从而引发起火爆炸等事故。从原理上说热失控的原因主要有以下四个方面：

（1）机械滥用

主要发生在汽车碰撞时，由于外力的作用，电池组发生变形，自身不同部位发生相对位移，导致电池隔膜被撕裂并发生内部短路;易燃电解质泄漏最终引发起火。在机械滥用中，穿刺伤害最为严重，它可能会导体插入电池本体，造成正负极直接短路。相比之下，碰撞、挤压等，只是概率性的发生内短路，穿刺过程热量的生成更加剧烈，引发热失控的概率更高。

（2）电滥用

电滥用主要是对电池的使用不当造成的，有外部短路、过度充电和过度放电几种类型。其中，过渡放电导致的危害最小，但是由于过放造成的铜枝晶的增长会降低电池的安全性从而增加热失控的几率。外部短路是在两个存在压差的导体在电芯外部接通导致的结果，当外部短路发生时，电池产生的热量无法很好的散去时，电池温度也会随之上升，高温触发热失控。