（文章來源：汽車總站）

鋰離子電池的電動(dòng)汽車起火原因非常復(fù)雜，只能根據(jù)市場(chǎng)上已經(jīng)起火的車輛進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)觸發(fā)熱失控的誘因分為以下7大類，這些誘因直接或間接觸發(fā)了毒氣外泄或電池的熱失控和熱擴(kuò)散，最終導(dǎo)致整車火災(zāi)。鋰離子電池的電流異常使用包括過充電、過放電、大電流使用、外部電路短路、低溫環(huán)境充電和高溫環(huán)境用電，它們使電池正負(fù)極、電解液異常發(fā)熱導(dǎo)致“熱引發(fā)”，進(jìn)一步發(fā)生熱失控反應(yīng)。

車輛頻繁急加速急減速：在大電流充放電時(shí)由于內(nèi)電阻的存在，或者外部電路短路，都將引起正負(fù)極迅速發(fā)熱，這些熱量就發(fā)生電池燃燒的誘因。為此車輛在使用過程中要避免頻繁急加速或急減速，它會(huì)導(dǎo)致電池輸出或輸入大電流。

過充電：電池充滿之后，在負(fù)極端的鋰原子會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)。繼續(xù)充電時(shí)導(dǎo)致正極材料損失太多鋰原子，層狀晶格結(jié)構(gòu)的突然各向異性收縮高達(dá)5%(即“晶格坍塌”)，電池容量永久性降低。負(fù)極上鑲嵌滿鋰離子之后，過充電時(shí)多余鋰離子在表面繼續(xù)沉積，形成樹枝狀結(jié)晶，即鋰枝晶。繼續(xù)充電，鋰枝晶最后會(huì)擊穿隔膜，發(fā)生短路，見圖4中黃色部分。GB/T 31485—2015對(duì)過充電有明確的要求，即充電至額定電壓的1.5倍，或電池充滿電后繼續(xù)充電1 h，要求電池1 h內(nèi)不爆炸、不起火。

過放電：過放電時(shí),過多的鋰離子從負(fù)極通過電解液和隔膜轉(zhuǎn)移到正極，負(fù)極石墨電極的層狀結(jié)構(gòu)失去了支撐坍塌，再充電時(shí)不能再鑲嵌進(jìn)鋰離子，造成電池容量永久性下降。放電時(shí)負(fù)極表面形成銅結(jié)晶，過放電時(shí)石墨表面覆蓋銅枝晶，它也可以刺穿隔膜。由于各電池的容量有差異，電池組中容量較小的電池在過放電的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)正負(fù)極顛倒,觸發(fā)熱失控。

鋰離子電池內(nèi)部故障：生產(chǎn)制造過程中電解液分布不均勻、電極上毛刺、材料中金屬雜質(zhì)、隔膜破損或表面粉塵物理因素，都可能會(huì)引起電池內(nèi)部短路，它們大部分可以在初期檢驗(yàn)中可以檢查出來，但一些隱形的缺陷會(huì)在后期車輛使用過程中慢慢表現(xiàn)出來。

整車上與電池相連的高壓電路中，各種線束和電器元件、插頭部件失效，都可能導(dǎo)致電池?zé)崾Э?。車輛使用過程中，插接件的端子因?yàn)榻?、松?dòng)、老化等原因造成接觸不良，或者由于車輛上其它電器的故障，導(dǎo)致電池包外部電路短路，如果熔斷機(jī)制未發(fā)揮作用，大電流急劇放電會(huì)誘發(fā)電池包的熱失控。

車主私自進(jìn)行改裝電路，使整車用電負(fù)荷增加，改裝的電線搭接處容易接觸不良也容易誘發(fā)電路短路、發(fā)熱，如果導(dǎo)致高壓電路異常，容易引發(fā)電池包的熱失控。

電動(dòng)汽車在行駛中可能與其它車輛發(fā)生碰撞，如果放置鋰離子電池的區(qū)域發(fā)生變形，電池包殼體可能變破裂，引起包內(nèi)電池也相互擠壓變形，甚至破裂，就會(huì)引起熱失控。在車輛的行駛中，除車輛撞擊外，還有底盤刮擦、電池包固定件松脫等意外情況，引起電池包的跌落、擠壓，或者出現(xiàn)裂紋，殼體產(chǎn)生形變，導(dǎo)致單體電池?cái)D壓破裂，出現(xiàn)漏液或內(nèi)部短路，最終誘發(fā)熱失控。

由于我國(guó)車輛使用環(huán)境很復(fù)雜，電動(dòng)汽車在使用過程中有可能遇到暴雨導(dǎo)致車輛泡水，或者通過深水坑，這種水有弱酸性且有大量雜質(zhì)，如果進(jìn)入電氣接插件內(nèi)，它的插接端子間可能短路或發(fā)生腐蝕，引起整個(gè)電路異常發(fā)熱，或者燃燒。合肥工業(yè)大學(xué)研究了對(duì)單個(gè)電池用海水浸泡，導(dǎo)致熱失控的試驗(yàn)[18]。他們采用NaCl鹽水作為替代海水，單個(gè)電池長(zhǎng)時(shí)間浸泡后，安全閥會(huì)被鹽水損壞，鹽水進(jìn)入電池內(nèi)部出現(xiàn)短路，最后燃燒爆炸。

電池包的密封等級(jí)一般為IP67，理論上可浸泡半小時(shí)以上的時(shí)間。日常生活中車輛在道路上涉水，或車輛短時(shí)間浸水等情況下，一般不會(huì)超過30 min，沒有問題。如果車輛長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，或者電池包的密封性不合格，水也會(huì)通過接縫或者插頭進(jìn)入電池包內(nèi)部。車輛長(zhǎng)時(shí)間使用之后，電池包的密封材料就慢慢老化，也容易進(jìn)水。

鋰電池在充放電時(shí)性能與環(huán)境溫度關(guān)系密切，溫度會(huì)影響電池內(nèi)阻，以及電解液中鋰離子的遷移速度，溫度上升則遷移速度加快，充放電速率增加。如果溫度下降則充放電的速度下降，同時(shí)電池容量也會(huì)下降。

低溫環(huán)境充電：低溫時(shí)電池容量會(huì)降低，大電流充電時(shí)材料會(huì)加速老化，而且會(huì)產(chǎn)生鋰枝晶，容易熱失控。高溫環(huán)境用電：鋰電池的工作溫度范圍一般在-20℃至60℃之間。當(dāng)環(huán)境溫度超過60℃時(shí)，高溫疊加電池工作熱量，可能誘發(fā)熱失控。

電控液冷保溫：相對(duì)于風(fēng)冷卻的電池包，電控液冷系統(tǒng)通常與座艙空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)合在一起形成復(fù)雜的溫控系統(tǒng)，冷卻液進(jìn)入電池包內(nèi)部，并用電控技術(shù)控制冷卻液的溫度和流動(dòng)。在極端環(huán)境溫度下，它可以使電池保持在最佳工作溫度區(qū)間，即10℃～35℃之間，發(fā)揮最佳的電池效能，并獲得最長(zhǎng)的壽命。

美國(guó)加州大學(xué)的模擬試驗(yàn)表明[19]，電池包液冷系統(tǒng)不能阻止單個(gè)電池的熱失控，但是可以延緩或阻止熱失控向周圍電池?cái)U(kuò)散。車輛使用過程中有可能發(fā)生各種意外，如煙蒂引燃整車、點(diǎn)煙器引燃整車、炎熱的夏季太陽(yáng)曝曬前風(fēng)窗下方的香水和打火機(jī)等易燃物、充電時(shí)充電槍異常發(fā)熱、停車時(shí)排氣系統(tǒng)遇到車底的易燃物、相鄰車輛的燃燒等，引起車輛燃燒。
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