要做足功夫 电动汽车的安全性非常重要

电动汽车除了与传统汽车一样的安全性要求外，还有自己特殊的要求。最主要的是电池组的燃烧爆炸及高电压安全性。经过多年的研究，相关的安全问题已经有了很好的控制办法，尤其是磷酸铁锂电池具有很好的热稳定性，广泛被用来做电动汽车的动力电池。但是，为什么在电动汽车试验与示范过程中，仍然发生电动汽车电池燃烧的事件，究其原因，还是在电池单体与电池组技术上的粗糙。

我的好朋友--武汉大学教授艾新平，在他答疑我的文章里说：“电池发生燃烧爆炸都是由于电池内部瞬间温度升高过快或内压过高而引起。锂离子电池是一个密闭的反应体系，在其内部存在系列电化学和化学反应。除了用于储存和释放电能的正常电极反应外，还存在许多潜在的副反应，如电解质溶液的还原和氧化分解、正极的热分解等。当电池处于正常温度范围和正常电压范围时，这些副反应不会发生，电池内部仅发生正常的充电和放电反应，此时电池安全。但当电池温度过高，或者充电电压过高时，这些副反应被触发，产生大量的热，并释放出有机小分子气体。由于反应剧烈，产生的热量不能有效传递到电池体外，引起电池内部温度和压力的急剧上升。而温度的上升又会极大地加速副反应的进行速度，产生更大量的热和气体产物，此时电池进入无法控制的自加温状态，即俗称的热失控状态，电池有可能发生燃烧，甚至爆炸。”

这段有关电池燃烧或爆炸的机理的叙述很经典，对我们很有帮助。

艾新平还告诉我，大量试验结果已证实，热失控的主要原因是电池内部短路。尽管出厂电池全部都通过了电压检测工序，但由于这种内部短路往往是在用户使用过程中形成的，因此难以发现和避免。

为了预防内部短路，首先必须在电池的设计与生产过程有严格的预防与控制措施。例如由于生产过程残留在隔膜表面的导电粉尘就是导致电池发生内部短路的暗藏杀手，这就是为什么电池生产车间环境要求非常严格的原因。

此外，电池的正确使用十分重要，例如电池在低温充电，或大电流充电时非常容易导致负极表面金属锂的析出，它们会刺穿隔膜造成电池内部短路。游离的锂本身遇到含氧物质也会燃烧。因此在低温环境下让电池工作(充放电)，必须给电池仔细预热。电池工作时必须保持适宜温度(有资料认为20～45℃)，过高的温度使电池不能很好散热，导致电池温度持续上升以致失控。因此电池组要有非常仔细的热学设计以保证电池良好与均匀的温度。这点比起内燃机要更加严格。

小结一下：

1.精细设计、精细制造的磷酸铁锂电池加上正确的使用方法，可以放心也应用在电动汽车上；

2.从材料到单体，到系统，到使用的全过程中，任何环节的不认真、不严格、不到位都有可能导致电池安全问题的发生；

3.生产企业在还没有完全吃透电池设计制造技术的，情况下，要稳妥推进，将试验做得更加充分，对投入小规模试用的产品要严格监控，总之，对安全问题要下足功夫，电动汽车的推广才能成功。