电车电瓶有一定的着火风险,但并不是很容易着火。
一、电瓶着火的原因
- 热失控
- 这是锂电池(目前电车常用的电瓶类型)着火的一个主要原因。在正常情况下,锂电池的工作温度是有一定范围的。当电池内部发生短路,或者电池在高温环境下长时间工作、过度充电、过度放电等情况时,电池内部的化学反应会失控。例如,在过度充电时,过多的锂离子会嵌入到负极材料中,导致负极材料结构被破坏,产生大量的热量。这些热量如果不能及时散发出去,就会使电池温度持续升高,进而引发一系列的副反应。当温度升高到一定程度,电池内部的电解液等材料会分解产生可燃气体,如一氧化碳、氢气等,一旦这些气体与空气混合达到一定比例,遇到火源(如电池内部的短路火花)就会发生燃烧甚至爆炸。
- 物理损坏
- 电车电瓶如果受到严重的撞击、穿刺等物理伤害,也会导致着火。例如,当电池被尖锐物体刺穿时,电池内部的正负极会直接接触,造成短路。短路瞬间会产生大量的热量,使电池内部的材料发生燃烧。而且电池外壳被破坏后,内部的电解液等易燃物质会泄漏出来,更容易引发火灾。另外,在一些事故中,如果电车翻滚或者遭受重物挤压电池,也可能会破坏电池的结构,引发短路和着火。
- 电池质量问题
- 一些质量不过关的电池,在生产过程中可能会存在内部缺陷,如电极材料不均匀、隔膜有瑕疵等。隔膜是防止电池正负极直接接触的关键部件,如果隔膜质量差,在电池使用过程中可能会出现局部破裂,导致正负极短路,从而引发着火。另外,电池的制造工艺不良,如极片与集流体之间的焊接不牢固,在电池工作过程中,连接部位可能会产生高电阻发热,进而引发电池故障和着火。
- 电池老化和不合理使用
- 随着电池的使用次数增加,电池会逐渐老化。老化的电池内部的活性材料会发生衰减,电池的内阻会增大。在充电和放电过程中,由于内阻增大,电池会产生更多的热量。如果同时还存在不合理的使用情况,比如在电池老化后仍然使用大功率的充电器快速充电,就会进一步增加电池的负担,导致电池温度过高而着火。
- 另外,在低温环境下,如果用户不按照电池的使用说明操作,强行让电池在过低温度下进行高倍率充电或者放电,也会增加电池着火的风险。因为低温会影响电池的性能,降低电池的安全性。
- 随着电池的使用次数增加,电池会逐渐老化。老化的电池内部的活性材料会发生衰减,电池的内阻会增大。在充电和放电过程中,由于内阻增大,电池会产生更多的热量。如果同时还存在不合理的使用情况,比如在电池老化后仍然使用大功率的充电器快速充电,就会进一步增加电池的负担,导致电池温度过高而着火。
二、安全措施降低着火风险
- 电池管理系统(BMS)
- 现在的电动汽车都配备了比较先进的电池管理系统。BMS 可以实时监测电池的电压、电流、温度等参数。当电池出现过充、过放或者温度异常等情况时,BMS 会及时采取措施,比如切断充电电路或者调整电池的工作状态,防止电池进入危险状态。例如,当电池温度过高时,BMS 会启动冷却系统,降低电池的温度,避免热失控的发生。
- 电池外壳防护
- 电车电瓶的外壳一般都具有一定的防护能力。它可以在一定程度上防止电池受到外部的物理撞击和穿刺。同时,外壳材料也具有一定的隔热性能,能够延缓电池内部热量向外传递,降低外部因素引发电池着火的风险。
- 安全标准和测试
- 电动汽车和电瓶都需要经过严格的安全标准测试。例如,电池要进行过充、过放、短路、针刺、热箱等一系列的安全测试,只有符合标准的电池才能用于电动汽车。这些测试能够在一定程度上筛选出质量可靠、安全性高的电池产品,降低用户使用过程中电池着火的概率。
虽然电车电瓶存在着火风险,但通过各种安全技术和措施,可以将这种风险控制在较低的水平。