电动车锂电池发生了自燃事故，到底是哪个或者哪几个环节出现了问题呢？

电池热失控的5个层面

通常情况下，机械、电、热就是电池着火的三个主要诱因。但电池的生产过程，包括制造正负极材料，然后运输材料到了电池厂、Pack厂、主机厂，这一系列的过程下来。最后车辆发生了自燃事故，那么到底是哪个或者说哪几个环节出现了问题呢？我们该如何查究，如何问责呢？

这要从电池热失控的5个层面来分析：
1.材料层面：电池单级是由正极材料、电解液、负极材料组成的，这三种材料本身就具有一定的危险性，比如一块由宁德时代制造的NCM三元锂电池，和一块由不知名三流小厂制造的NCM三元锂电池，只要持续过充，就都会自燃；只有材料是铅酸的电池，那么就算制造水平不论，过充也不易引起自燃。

下图中材料的危险性是越靠近左上越高。其中大家的一个认知盲点就是，国内常见的NCM镍钴锰三元材料相比特斯拉的NCA镍钴铝三元材料更具安全性，当然磷酸铁锂材料安全性更高。

2.单体层面：单体设计。常见的三星Note起火爆炸事件就是因为单体设计过于激进，当受压后极易导致内短路，从而起火爆炸。而特斯拉把CID（电流中断装置）、PTC（可恢复保险丝）等安全装置加入到18650电池，这样在单体层面上弥补了使用NCA材料的先天缺陷，降低了危险性。

3.Pack层面：俗称电池包，也是储能装置总成。电池包的功能就是保护电池，避免电池受到碰撞、挤压、针刺等机械滥用，以及进水短路，错接等电的滥用，当然还有接头松动的问题。Pack层面主要就是做好应对前诉各个问题的机械设计，防水设计、高压安全设计、防火阻隔等。

虽然pack层面的工作比较繁杂，但是它并不是最容易出现问题的环节。早就2015年，行业内就颁布了包括GB/T 31485” 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法”、GB/T 31467” 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统”、GB/T31498” 电动汽车碰撞后安全要求”等国家标准。行业发展较早，各方面比较全面，经验累积也足够深厚。

也正是因为行业发展较成熟，标准立得早、立得严，所以在产业发展过程中，一些不能生产合格产品，不靠谱的企业也早就被淘汰掉了。如下图所示，国标的相关要求也包括了国际上的温度冲击、加热、挤压、针刺、海水浸泡等项目测试。国内的电池企业也是严格按照国标来进行生产检测，也就是说国内电池企业目前的质量标准是不亚于CATL等国际名牌的。当然目前拿国内电池的质量与CATL相比还是有所差距的，但是可以说整个行业是在向前进步地发展的。

除此之外，电池包之内还包括了温度、电压、电流传感器等电子器件，也兼具信号传输给外部的电池管理系统(BMS)。如果信号发生是错误，加上BMS的诊断功功能较弱，那么错误的决策就会发生。

4.E/E)系统设计层面：在Pack层面丰富的基础之上，充电安全就是系统设计层面的主要工作了。设计主要工作是按照国标GB/T 27930 “电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议” 来开展的。协议中规定是比较清晰的，例如包括了充电时，车辆要保持对的状态，充电桩的状态，以及为防止过充情况所需设计的安全机制。

5. 功能安全层面：在四个层面完成之后，在“国标GB/T 27930”的护航之下，充电起火事件还是时有发生。国内外是屡见不鲜。那么在这个层面而言，就是充电安全设计的不到位，也就是功能安全出现了问题。在这个层面所需遵照的标准就是ISO26262与GB/T 34590.

锂离子电池除正常的充放电的电化学反应外，还存在如电解质溶液的还原和氧化分解、正极的热分解等副反应，这些副反应大多会产生热量。

（１）ＳＥＩ膜受热分解

（２）充电态正极的热分解

（３）电解质的热分解

发生热失控时，可燃性电解液蒸气和有机小分子气体以极快的速度喷出，并与壳壁发生摩擦，摩擦产生的热量足以点燃低闪点的可燃性气体。

当过充电超过一定限度后，电解液势必发生氧化分解，并产生大量的热，导致电池内部温度升高。当温度上升至一定程度后（一般认为１３０ ℃ 是一个危险界限），引发上述的系列放热反应。