锂电池热失控真的不可避免吗?否!

职场   2024-12-04 18:53   安徽  

锂电池热失控是可以避免的  

近日,国家消防救援局一专家在新闻发布会上宣称:从近年来新能源火灾中发现了两个问题,一是锂电池热失控不可避免,二是灭火救援难题还没有有效解决。于是,引来普遍的热议,绝大多数赞成这一观点,认为该专家敢说真话,纷纷要求减少或禁止新能源汽车的生产,有不少地方提出禁止所有新能源车进入地下停车场。
确实,该专家敢说,但笔者认为该专家说对一半,或没说清楚,即锂电池热失控的灭火救援难题还没有有效解决,然而锂电池热失控不可避免就不太严谨,或这句话是有问题的。
“不可避免”意思是没有办法避免,如果按他这个意思,所有的锂电池电动车都会存在热失控问题,没有办法解决。如果是这个意思的话,就存在问题。因为,按现有的情况新能源汽车销售量很大,据报道截至11月14日,我国新能源汽车年产量首次突破1000万辆,新能源汽车在国内零售端渗透率已连续四个月超过50%,也就是说每卖出10辆车,就有5辆是新能源汽车。也就是说,新能源汽车已经占据一半市场。    
实际上,2019年国家市场监督管理总局在全国率先建立了新能源火灾事故报告制度。截至今年6月,我国实施新能源汽车召回387次,涉及车辆约701.7万辆,其中涉及动力电池可能导致火灾风险的共计65次,涉及车辆44万辆,只占中占新能源汽车召回总数的16.80%次,不到20%,涉及车辆只占总车辆的6.27%。不到190%。根据新能源汽车召回数据信息分析,动力电池热失控缺陷占新能源汽车召回总量的3%。也就是说,新能源汽车的绝大多数问题不是电池热失控问题。
再看,新能源汽车火灾事故,截至今年6月,共收到新能源汽车火灾事故报告1630余例。据央视新闻报道,近三年来,国内新能源车保有量和火灾数量统计显示,新能源车的火灾发生率从2021年的万分之1.85降低到了2023年的万分之0.96。与此同时,燃油车的起火率则在万分之1.5左右。整体来看,新能源汽车的起火率甚至低于燃油车。也就是说,新能源汽车的起火率远远低于燃油汽车!
所以说,新能源汽车由于热失控引起的火灾事故应该是小概率事件,国家消防救援局那位专家在新闻发布会上宣称的“锂电池热失控不可避免”是错误的,或是片面的,或是不严谨的,减少或禁止新能源汽车的生产,甚至提出禁止所有新能源车进入地下停车场是错误的。    
然而,国家消防救援局专家所说的锂电池热失控的灭火救援难题还没有有效解决是个真问题,必须高度重视!专家指出一旦发现锂电动车突然停止,开不动了,必须立即离开汽车,不能有半点犹豫,否则会造成生命危险。
再深入探讨一下,锂电池热失控是不可以避免的。前面分析了,绝大多数锂电池车确实不会发生热失控问题,这是不争的事实。

我们先看何为锂电池热失控,它是指锂电池内部发生放热反应,导致电池温度急剧升高,最终引发燃烧、爆炸。其原因主要有以下几类:
一是机械问题,如挤压,受到外界强大的挤压力,会使锂电池(电芯)发生形变,可能损坏内部结构,如导致隔膜破裂,正负极直接接触,从而造成短路,短路后电流瞬间增大,短时间内释放出大量热量,引发热失控;再如碰撞,即剧烈碰撞可能使锂电池内部零部件松动、移位或损坏,同样容易引起正负极短路或其他故障,进而诱发热失控;还有针刺,即用针刺穿锂电池,会直接破坏电池内部结构,造成局部短路,产生大量热量,促使热失控发生——些机械问题是可以避免的。
二是热的问题,如外界高温环境,即在高温环境中,如夏季高温天气或靠近热源,锂电池散热困难,热量积聚,会使电池温度持续上升。当温度超过一定阈值,就会引发电池内部的化学反应,产生更多热量,形成恶性循环,最终导致热失控;还有就是使用过程中产生的热,即锂电池在充放电过程中,会因内部的极化反应、电化学反应等产生热量,若散热不良,这些热量不断积累,也会使电池温度升高,当达到临界值时便会引发热失控,如大电流充放电时,电池内部的反应速率加快,产生的热量会大幅增加——这些问题也是可以避免的。    
三是充放电问题,如过充电,即过度充电会使锂电池中的活性物质结构遭到破坏,可能导致电解液分解并产生气体,致使电池内部压强增大。同时,过充会让电池内部积聚过多的能量,这些能量可能以热量的形式释放出来,引发热失控;又如过放电,即过度放电会使电池内部的化学反应过度进行,可能导致电池结构受损,产生热量,并且在过放电过程中,电池的内阻会增大,进一步加剧发热现象,增加热失控的风险;还有就是大倍率充电,即超过锂电池规格的大倍率充电,会使电池在短时间内接收大量电荷,导致电池内部反应剧烈,产生大量热量,容易引发热失控——这些问题可以通过电路监测控制避免的。
四是内部短路问题,如生产缺陷,即在锂电池的生产制造过程中,如果存在工艺问题或质量控制不严,可能导致电池内部的电极、隔膜等部件存在缺陷,如电极表面不平整、隔膜有微孔或厚度不均匀等,这些缺陷在使用过程中可能引发内部短路;再如老化磨损,即随着锂电池使用时间的增长和充放电循环次数的增加,电池内部的部件会逐渐老化、磨损,隔膜可能变薄、破裂,电极可能出现脱落、变形等情况,这些都可能导致内部短路,进而引发热失控——这些问题可以通过严格的生产质量把关防止的。    
五是其他问题,如电池管理系统故障,即电池管理系统(BMS)负责监控和管理锂电池的充放电过程、温度、电压等参数,如果BMS出现故障,无法准确监测和控制电池状态,就可能导致电池过充、过放、过热等情况发生,增加热失控的风险。
最后就是电池质量问题,如使用质量不合格的锂电池,其材料的稳定性、安全性可能较差,极易在各种条件下发生热失控。
总而言之,锂电池汽车的热失控问题还是产品质量问题,只要国家下大决心严格监管锂电池汽车的产品质量,尤其是锂电池的质量问题,所谓的锂电池车热失控问题是可以得到解决的。

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