特斯拉和蔚来接连自燃 锂电池是如何一步步成为“危险品”的?

2019-5-22 8:52:25来源:网络作者:
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近段时间有关电动车自燃的报道,高频率出现在各类媒体之上。“新车新技术”也先后报道了特斯拉和蔚来的两款电动车自燃的事件,虽然还没有明确的事故调查报告,但锂电池是现在的头号“嫌疑犯”。今天我并不是要对事实原由进行猜测,而是想讲讲锂电池的故事,聊聊它的是是非非。

在讲故事前,有必要先大致说明一下锂电池。严格意义来说,我们现在手机、电脑、电动汽车里的锂电池,应该叫做锂离子电池,因为电池中没有金属锂,只存在锂离子。

充电池时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。可以把锂离子理解成勤劳的工人,负极是他们的住所,正极是工作的工厂。充电时工人们从工厂回到家里休息;放电时则从家里前往工厂工作。

至于锂离子电池的结构,有点像我们日常吃的花卷,先把面擀平了,然后在上面撒上葱花,最后把它卷起来。锂离子电池呢,最下面是一层铜箔,之上是一层石墨,再往上是绝缘层,最上面的是锂离子材料。

其中,铜箔和石墨是负极,锂离子材料是正极。然后把这些东西像做花卷一样卷起来就是电池了,当然其中还有很多细节,比如添加电解质、导电剂、粘合剂等等,这里就不细说了。总之,只要记住正极、绝缘层、负极,这三层结构就可以了。

好了,了解了锂离子电池的基本知识后,可以进入正题了。虽说电动汽车在现在算是个新鲜东西,但是锂离子电池早已进入我们生活很多年,其中也发生过许多的事故。其中最耳熟能详的便是三星Galaxy Note7“爆炸门”事件,这件事现在已经尘埃落定,并且有了明确的事故原因——手机设计缺陷。

先前说到锂离子电池是正极、绝缘层、负极这三层结构,其中绝缘层要比正、负极略短一些,这是因为要留有一定的空间布置引角。正常状态下,正、负极肯定是被隔开的,但如果收到外力,或者电池布置不合理,那么正、负极就有可能发生接触,再然后就是短路、起火。

Galaxy Note7手机的背面是弧形的,在弧形的顶端电池被压得很紧,这就增加了短路的风险。更加糟糕的是,三星在生产Galaxy Note7时更换了电池供应商,用的是三星自己的电池。而新电池要比原先设计的电池大了一点点,这就样本不富裕的空间更加局促,稍有不慎就会发生自燃起火的状况。

三星“爆炸门”最大的一次事故是,2016年10月5日,美国西南航空994航班因三星Galaxy Note7爆炸起火燃烧。所幸当时飞机还在地面,没有造成人员伤亡。此后,Galaxy Note7便不再被允许带上飞机。

994航班是幸运的,发生火灾时它不在天上,而美国联合包裹运输公司(UPS)6号班机就没那么幸运了。2010年9月3日,一架满载货物的波音747货机,从迪拜起飞前往科隆。刚刚起飞20分钟,驾驶室内便发现了烟雾,而后烟雾越来越浓。尽管两位飞行员奋力抢救,尤其是副驾驶,在机长被浓烟呛倒、通讯不畅、驾驶舱内能见度几乎为零、多项控制系统失效的情况下,依旧尝试驾驶飞机迫降。遗憾的是飞机最终还是拖着浓烟,一头扎向了地面,没有人幸存。

这起空难的元凶就是货仓内的锂离子电池,它们发生了爆炸。尽管747货仓内有防火措施,但锂离子电池燃烧起来温度极高且猛烈,瞬间就突破了防火层,导致飞机多项操控系统失效。这起空难后,锂离子电池被列入了危险品行列,需要用特制的货仓来运输。到目前为止,锂离子电池快递在国内依然不能空运。

其实在生活中,我们也经常听到充电宝、手机等电池燃烧的新闻,不管是短路造成的,还是充电造成了,至少说明了锂离子电池是件易燃品。

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